计算机图形学一变换与裁剪㈠

目录

• 变换与裁剪目的
• 变换的数学基础
• 图形显示中的基本概念

内容

⒈变换与裁剪的目的

• 不同观察方式下，物体的几何形状也会有所不同。如果能够得到物体不同视图的关系，那么就可以由已知推出未知。比如研究平移，旋转，就可以由一个视图得到另一个视图。
• 视野（窗口）是有限的，逼真地还原视野景物的话就需要对物体进行裁剪，将视野外的去除。

⒉变换的数学基础

• 有关像素点:点和距离
• 有关运算:矢量。
• 有关变换:矩阵。

⒊图形显示中的基本概念

计算机处理图形一般分为三个阶段:
图形数字化→图形操作→图形书橱

• 图形数字化
  ①由于计算机只能处理数字，所以图形在计算机的存储与操作都是以数字形式。
  ②如何将图形与数字联系起来呢？坐标系起了连接作用。坐标系可以使图形的点与数字一一对应。
  ③有两种坐标系。单独图形的坐标系叫做模型坐标系，多个图形统一的坐标系叫做世界坐标系。
• 图形操作
  ①投影变换:屏幕是二维的，如何将三维图形转化为二维呢，可以模仿太阳光照射形成影子原理，进行降维。
  ②观察坐标系:坐标系的选取至关重要，选的好的话可以简化运算。显然以投影平面为坐标平面的坐标系可以简化投影运算。
  ③视见体：所要显示的图形区域，一般为四棱柱或四棱台。
  ④窗口：视见体投影到投影平面形成的矩形。
• 图形输出
  ①将投影平面的投影图形显示在输出设备上
  ②需要设备坐标系：输出设备上的坐标系，如果输出设备是屏幕，则称屏幕坐标系
  ③规范化设备坐标系：对设备坐标系规范化，将坐标范围限定在{x,y,z|0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1}