Алгоритмы, использующие писок приоритетов

Используется список приоритетов. При удачном расположении элементов сцены можно записать буфер кадров (многоугольники посл-но, начиная с дальнего). При таком подходе новая запись будет закрывать перекрывающиеся элементы.

Более сложный случай: выполняется анализ расположения многоугольника и тестирование конкретной ситуации. Формируется предварительный список приоритетов. Если P_ZMAX <= Q_ZMIN, то P вообще не экранирует Q. В противном случае возможно частичное экранирование. Такие многоугольники Q объединяют в множество {Q}. Для {Q} применяется сери тестов:

1) Верно ли, что прямоугольники, объемлющие многоугольники Q не перекрываются по X? (оболочками по Х?)

2) Верно ли. что четырехугольные оболочки P и Q не перекрываются по Y?

3) Верно ли, что многоугольник Q расположен по одну сторону от плоскости, заключающей в себя многоугольник P?

4) Верно ли, что многоугольник P расположен по одну сторону от плоскости, заключающей в себя многоугольник Q?

5) Верно ли, что проекции многоугольников P и Q не перекрываются?

Если в процессе проведения испытаний находится положительный ответ для пары многоугольников, то мн-к P заносится в буфер кадра. Иначе P и Q меняются местами, и опять проводятся испытания. Определяется множество многоугольников, для которых Zmin меньше Zmax дальнего многоугольника. Проводятся тестовые испытания.

Алгоритмы построчного сканирования

Работает в пространстве изображения. Трехмерная сцена по плоскости XOY, а каждая сканирующая строка образует сканирующую плоскость, параллельную XOZ.

скан. плоскость

Y

X

Z

Если окажется повторная необходимость поменять мн-ки P и Q, то это циклическое экранирование мн-ков. В этом случае выполняется разбиение мн-ка на части плоскостью, проходящей через один из мн-ков. После разрезания такого мн-ка выполняется замена исходного мн-ка на его части.

Результат сечения сканирующей плоскости: получаются отрезки как результат сечения многоугольника. Необходимо выполнять анализ отрезков.

В результате анализа формируется Z-буфер и буфер кадра.

Простая модель освещенности

При расчете освещенности надо учитывать характеристику освещения, источника и объекта.

Модели освещения учитывают диффузное и зеркальное освещение. При диффузном учитывается компонента рассеянного освещения.

Диффузное освещение. При освещении объектов отраженный свет рассчитывается по модели Ламберта (закон косинусов):

Kg – коэффициент диффузного отражения:

Модель, рассчитываемая по закону косинусов дает темные черные поверхности для тех, на которые не падает свет. На практике за счет рассеянного света, эти грани также имеют освещение.

В данной модели не учитывается расстояние от источника света до объекта. Зависимость освещения от расстояния, выраженная обратно-пропорциональной зависимостью от расстояния от источника до объекта не используется в графике. используют упрощенную модель:

(d – расстояние от источника до объекта)

(К – коэффициент, выбирается экспериментально)

Q

Q

a

Расчет отраженного света выполняется для каждой компоненты света.

Зеркальное отражение. Степень n отображает эмпирически качество материала

 

w(i, ^) – заменяется на k_S (коэффициент зеркального отражения)