Bài giảng Đồ họa máy tính: Mô hình hóa đối tượng - Ma Thị Châu (2017)

Bài giảng Đồ họa máy tính: Mô hình hóa đối tượng cung cấp cho người học các kiến thức: Vẽ kỹ thuật, thể hiện bề mặt thông qua đa giác, xấp xỉ bất cứ hình nào bằng các tam giác, lưu trữ đa giác,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Đồ họa máy tính Mơ hình hóa đối tượng 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Vẽ kỹ thuật 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Thể khung dây (wireframe) l l - Hình dung kết cấu bên mơ hình 3D Đơn giản, nhanh chóng l Nhược điểm: - Khơng cho phép người sử dụng hình dung tồn chi tiết vật thể - Biểu diễn vật thể cạnh chúng Ưu điểm: 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Thể bề mặt thông qua đa giác l l l l Dạng 3D hầu hết ứng dụng – tất ứng dụng thời gian thực Xử lý dễ nhanh Một số ứng dụng sử dụng hình khối khác, v.d Splines, nhiên sau đưa dạng đa giác để xử lý Rất phù hợp với thuật tốn “dịng qt” (scan-line algorithms) 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Thể bề mặt thông qua đa giác 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Các hình bốn cạnh đơn giản thường dùng lẫn với tam giác 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Xấp xỉ hình tam giác Bất mặt 2D hay hình khối 3D xấp xỉ đa giác Để tăng độ xác, cần tăng số đa giác 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Lưu trữ đa giác Đa giác Lưu trữ toàn đỉnh đa giác V1 • Khơng hiệu • Khơng thể thay đổi vị trí điểm E3 P1 E1 P2 V3 E2 Dùng trỏ đến danh sách điểm V2 2/17/17 • Phải tìm đa giác nằm cạnh • Các cạnh phải vẽ hai lần Dùng trỏ đến danh sách cạnh, cạnh trỏ đến điểm Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Lưu trữ đa giác 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Làm để vẽ tam giác nhanh hơn? l Thể tam giác đỉnh cạnh Nếu ta thực phép biên đổi với tam giác, phải biến đổi tọa độ điểm Þ phép tốn ma trận cho tam giác 10 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn (Solid) -Nhập nhằng thể khung dây 20 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn (Solid) -Nhập nhằng thể khung dây 21 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Quét từ thiết bị chuyên dụng, từ lệnh vễ khối rắn sở 22 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Liệt kê không gian bao phủ 23 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Phương pháp mơ hình khối rắn xây dựng (Constructive solid geometry) … 24 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Phương pháp mơ hình khối rắn xây dựng (Constructive solid geometry) 25 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Phương pháp mơ hình khối rắn xây dựng (Constructive solid geometry) 26 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Tách đa giác thành tam giác l Dùng cách kiểm tra điểm nằm nửa mặt phẳng nào, tách đa giác thành tam giác P6 P7 Đơn giản với đa giác lồi P5 Đa giác lõm khó nhiều P4 P0 P1 P3 P2 27 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Tách đa giác l Kiểm tra xem điểm có nằm ngồi tam giác ABC khơng B Điểm ‘D’ nằm D C A 28 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Tách đa giác l l Nếu điểm nằm ngồi tam giác Þ lưu lại tam giác, bỏ đỉnh tiếp tục với đỉnh trái Nếu có đỉnh nằm trong, tạo nên tam giác với điểm nằm trái B D Kiểm tra ABD tương tự, C A 29 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Các loại đa giác Loại l Tam giác l Tứ giác l Hình bốn cạnh l Lồi l Lõm l Tự cắt l Lặp nhiều lần l Có lỗ hổng Lõm Lồi Tự cắt Có lỗ hổng Hai cách tiếp cận : • Thuật tốn qt tổng qt • Chia thành tam giác 30 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Định nghĩa l l l Một đa giác lồi nếu: với cạnh, tất đỉnh đa giác nằm nửa mặt phẳng tạo cạnh Nếu khơng, đa giác lõm Các đa giác lõm khó xử lý Lõm Lồi 31 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Tam giác lồi l l l l l 32 Đơn giản mặt toán học – liên quan đến phương trình tuyến tính đơn giản Ba điểm đảm bảo nằm mặt phẳng Bất đa giác tách thành tam giác Các tam giác dùng để xấp xỉ hình khối Theo chiều nào, đường quét cắt tam giác đoạn 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Thuật toán quét đơn giản l l l Khi cần phải tơ màu đa giác Cài đặt thuật tốn quét đơn giản Tìm giao điểm đường quét với đa giác Start Finish Scan line 33 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT 34 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT ... Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Tạo lưới -Tạo lưới cho hình cầu Theo khối tám mặt 18 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Tạo lưới -Tạo lưới cho hình cầu Theo khối hai mươi mặt 19 2/17/17 Ma Thị Châu -. .. (scan-line algorithms) 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ môn KHMT Thể bề mặt thông qua đa giác 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Các hình bốn cạnh đơn giản thường dùng lẫn với tam giác 2/17/17 Ma Thị Châu. .. hình khối rắn (Solid) -Nhập nhằng thể khung dây 20 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn (Solid) -Nhập nhằng thể khung dây 21 2/17/17 Ma Thị Châu - Bộ mơn KHMT Mơ hình khối rắn -Quét