Đồ họa 3D - Tổng quan

ĐỒ HỌA 3D
TỔNG QUAN
Giảng viên : Bùi Tiến Lên
Các Hệ Tọa Độ
Phân loại hệ tọa độ
z z
chọ
n
Trang 3
x y y x
Hệ tọa độ cục bộ (tọa độ đối tượng)
z
Trang 4
x y
x y
z
Hệ tọa độ quan sát (tọa độ camera)
y
Trang 5
x z
Hệ tọa độ toàn cục (tọa độ gốc)
z
Trang 6
x y
Các Bước Hiển Thị
QUI TRÌNH HIỂN THỊ (RENDER)
Input : Mô hình các đối tượng
Output : Hình ảnh của các đối tượng
bước 1 : Biến đổi các đối tượng
bước 2 : Chuyển về hệ tọa độ gốc
bước 3 : Chuyển về hệ tọa độ camera
Trang 8
bước 4 : Chiếu sáng
bước 5 : Xén
bươc 6 : Chiếu xuống mặt phẳng
bước 7 : Chuyển về hệ tọa độø màn hình
bước 8 : Vẽ
Các bước hiển thị
BIẾN ĐỔI
CHIẾU SÁNG
Trang 9
XÉN
CHIẾU
RASTER
Đặc tả cảnh
Chọn hệ tọa độ gốc
Đặc tả camera
Đặc tả các nguồn sáng
Đặc tả các đối tượng
1
2
3
4
Trang 10
Biến đổi tọa độ
Hệ tọa độ
đối tượng
Hệ tọa độ
camera
Trang 11
Hệ tọa độ
gốc
Biến đổi tọa độ
Trang 12Hệ tọa độ camera 
Chiếu sáng
Trang 13
Chiếu sáng
Trang 14
Xén + Chiếu
Trang 15
vùng quan sát
Vẽ
Trang 16
vùng hiển thị
Hệ tọa độ màn hình
Mô Hình 3D
Đối tượng được biểu diễn ra sao ?
Các đối tượng cơ sở

Điểm

Đoạn thẳng

Mặt đa giác

Mặt cong
Trang 18
Các đối tượng phức tạp được tạo thành từ các đối tượng 
cơ sở
Một số loại mô hình 3D
chọ
n
Trang 19
Mô hình đa giác
Đa giác hóa
( ) ( )
( ) ( ) [ ]1,0uv2sinucosrv,uy
v2cos
2
ucosrv,ux
∈
pi
 pi
−pi=
pi




 pi
−pi=
Trang 20
( )
[ ]1,0v
2
usinrv,uz
2 ∈





 pi
−pi=




Đa giác hóa
Trang 21
Đa giác hóa
(u ,v )
(ui+1,vj)
(ui+1,vj+1)
Trang 22
(ui,vj)
i j+1
u0 u1 u2 uM
v0
v1
v2
vN
Đa giác hóa
80 mặt 224 mặt 528 mặt 2208 mặt
Trang 23
chất lượng hình tăng & thời gian vẽ cũng tăng
Tổ chức tập tin dữ liệu

đối tượng cơ sở 1

đối tượng cơ sở 2


.TXT
Trang 24






Mô hình bằng đoạn thẳng
// cac doan thang
line 0 0 0 1 0 0 0 0 0
line 1 0 0 1 1 0 0 0 0
line 1 1 0 0 1 0 0 0 0
line 0 1 0 0 0 0 0 0 0
line 0 0 1 1 0 1 0 0 0
line x
1
y
1
z
1
x
2
y
2
z
2
r g b
4 3
y
Trang 25
line 1 0 1 1 1 1 0 0 0
line 1 1 1 0 1 1 0 0 0
line 0 1 1 0 0 1 0 0 0
line 0 0 0 0 0 1 0 0 0
line 1 0 0 1 0 1 0 0 0
line 1 1 0 1 1 1 0 0 0
line 0 1 0 0 1 1 0 0 0
1 2
8 7
65
x
z
Qui ước
P
P2
P
P2
Trang 26
P0
1
P0
1
Mặt trước Mặt sau
Mô hình bằng đa giác
polygon n x
1
y
1
z
1
… x
n
y
n
z
n
r g b
4 3
y
Trang 27
1 2
8 7
65
x
z
Cài đặt
// Lưu tọa độ của một điểm
struct TVertex3D {
double x, y, z;
};
// Lưu thơng tin của một đa giác
struct TPolygon3D {
Trang 28
int n;
TVertex3D vertex[100];
};
Cài đặt
Trang 29