Трехмерное отсечение отрезков
Рис. 4.5
Существуют 2 наиболее распространенные формы трехмерных отсекателей:
¾ Прямоугольный параллелепипед (см. рис а);
¾ усеченная пирамида. (см. рис б);
У каждой из них 6 граней. Для определения видимости отрезков обобщим алгоритм, используемый для двумерного случая. В трехмерном случае используется 6-битовый код: .
— если конец отрезка левее объема;
— если конец отрезка правее объема;
— если конец отрезка ниже объема;
— если конец отрезка выше объема;
— если конец отрезка ближе объема;
— если конец отрезка дальше объема.
В противном случае в соответствующие биты заносятся нули.
Далее производится анализ кодов.
· если коды обоих концов отрезка равны 0, то оба конца видимы и отрезок тоже будет полностью видим;
· если коды содержат единичный бит в одной и той же позиции, то отрезок полностью невидим.
В остальных случаях отрезок может быть частично видим или полностью невидим. Необходимо определить пересечения отрезка с гранями отсекающего объема.
Поиск точки пересечения с гранями параллелепипеда является обобщением соответствующего двумерного алгоритма.
Сложнее ситуация, когда отсекатель — усеченная пирамида.
Вид усеченной пирамиды сверху:
Рис. 4.6
Теперь легко найти уравнение прямой на плоскости XZ, несущей проекцию правой грани отсекателя:
,
где .
Зная это уравнение, можно определить местоположение точки: справа (вне), на, или слева (внутри) от прямой. Подстановка координат x и z точки Р в функцию правой грани, дает результат:
>0, если Р справа от плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р слева от плоскости |
Аналогично находятся функции для других 5 граней.
>0, если Р справа от плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р слева от плоскости |
>0, если Р выше плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р ниже плоскости |
>0, если Р выше плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р ниже плоскости |
>0, если Р ближе к плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р дальше от плоскости | |
>0, если Р ближе к плоскости | |
=0, если Р на плоскости | |
<0, если Р дальше от плоскости |
При , формы отсекателя стремятся к прямоугольному параллелепипеду, функции стремятся к функциям прямого параллелепипеда.
Неточности могут возникнуть, если концы отрезка лежат за центром проекции, . Для этого необходимо обратить значения первых четырех битов кода.
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 1688;