第三章计算机辅助产品设计的方法讲课.ppt

线消隐 面消隐 左：线框图???? ??中：消隐图 ?????右：真实感图 4.光照处理技术 模拟光照射在物体上，生成具有光照效果的真实感图形，效果决定于物体表面性质和落在物体表面上的光照性质。 5.阴影 观察物体的方向与光源方向不一致时，就会出现阴影。 四 数据可视化技术 运用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。 数据可视化技术的核心是三维空间数据场的显示。 四 数据可视化技术 海量的数据只有通过可视化变成形象，才能激发人的形象思维。从表面上看来是杂乱无章的海量数据中，找出其中隐藏的规律，为科学发现、工程开发、医疗诊断和业务决策等提供依据。 近年来，来自超级计算机、卫星、先进医学成象设备、通信以及地质勘探的数据与日俱增，使数据可视化日益成为迫切需要解决的问题。 数据场：密度场、应力场、温度场、磁场等。 油藏三维图 阀体应力分布图 天气数据的三维图像 银行各分行业务 的统计图 五 虚拟现实技术 利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟环境，并在环境中结合不同的输入、输出设备与虚拟物体进行交互操作。 交互式实时三维图形的真实感是基本功能。 概念 五 虚拟现实技术 人类有许多梦想，一些梦想已经变为现实，而有一些梦想也许永远都不可能实现。然而，有一种技术却能使一切梦想全部实现，这就是虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）。 虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科，对该技术的研究始于20世纪60年代。 概念 五 虚拟现实技术 虚拟现实技术除需要各种图形处理技术及算法外，必须具备高性能的三维图形处理硬件，两种典型的输入、输出设备是： 数据手套 头盔显示器 概念 1）沉浸感——临场感 2）多感知性 3）交互性 4）自主性 技术特征 组成 以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体 的身体方位姿态跟踪设备。 由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环 境处理器。 以语音识别、声音合成与声音定位为核心的 听觉系统。 以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。 以头盔显示器为核心的视觉系统。 1）环境建模技术——核心内容 2）跟踪技术 3）虚物实化感知技术 4）高性能计算处理技术 5）应用系统开发工具技术 关键技术 应用 虚拟风洞 航天虚拟 应用 * * *  * * * 消隐结果与观察物体有关，也与视点有关。 * 什么叫二义性：从字面上来说就是产生的歧义，为什么会产生歧义？这里我举个例子：象你到商店去买烟，都是黄鹤楼，有150，24，18三个价位的，都是烟，也就是说烟是他们的基类，而你要买哪包抽呢？跟跟老板将：“拿包黄鹤楼！”他哪知道你买多少钱的烟？这里就产生了二义性！ * 1、按暗显直线设置，执行消隐（hide）命令后生成的图形。2、消隐了两圆柱体的不可见的轮廓线和相交线 * 5.2 图形变换技术（二） 比例变换 恒等变换、位似变换、放大变换、缩小变换、不等比变换。 由点的变换公式知： x’=ax+cy+m y’=bx+dy+n 令 b=c=m=n=0; a0，d0 则 x’=ax ; y’=dy，即可实现比例变换。 5.2 图形变换技术（二） 比例变换 1. 若a=d=1，为恒等变换； 2. 若a=d≠1，为等比例（放大或缩小）变换； 3. 若a ≠ d，则图形在x、y两个坐标方向以不同的比例变换 X’ Y’ 1 = a 0 0 0 d 0 0 0 1 = xy1 axdy1 5.2 图形变换技术（三） 对称变换（镜像变换） 1. 对y轴对称变换 当b=c=0，a=-1，d=1时，坐标变换为 X’ Y’ 1 = -1 0 0 0 1 0 0 0 1 = xy1 5.2 图形变换技术（三） 对称变换（镜像变换） 2.对x 轴对称 当b=c=0，a=1，d= -1时，坐标变换为 X’ Y’ 1 = -1 0 0 0 1 0 0 0 1 = xy1 5.2 图形变换技术（三） 对称变换 5.2 图形变换技术（三） 对称变换（镜像变换） 3. 对原点对称 当b=c=0，a=d= - 1时，坐标变换为 X’ Y’ 1 = -1