计算机图形学第五章.ppt

第五章 层次结构 模型 模型是为了使人们能掌握某一现象的基本规律及对这一规律有一种直观的概念 在计算机图形学中 要从原来抽象的物理或数学模型出发建立一个几何模型 几何模型的例子 这些点 线 面称为几何图素 它们之间的连接关系称为拓扑关系 反例 几何模型包括下列部分 几何图素的形状 几何图素在空间的位置 以及另外涉及表示这些元素时的一些特性 几何图素间的连接关系 也就是几何图素之间的拓扑关系 特定要用到表示图形的一些属性 回到正题 几何模型一般具有层次结构这种层次结构是原来的数学或物理模型层次结构的反映这种层次结构使我们可以实现一个由下到上 由细节到整体建立模型的结构化过程 采用层次结构的好处 1 存储简单 简单图素只要存储一次 用到时只需复制已存储的内容 2 编辑简单 只需修改已存储的简单图素的内容 所有用到这些简单图素的地方就都修改了 块 一些图素组成的集合称之为块 与门 非门 模型变换 在一幅图中展示不同块的实例时 其实是相对于世界坐标作了一系列平移 旋转和缩放的局部变换 称为模型变换 如何记录逻辑电路的一个实例 Component recordcomptype interger dx dy real angle sx sy real End 关于程序的注释 SaveTransform a 把当前的世界坐标变换记录到数组a中 SetTransform a 把a中的变换设置为当前的世界坐标变换 用结构方法实现层次结构 我们采用的结构方法是ISO1986年公布的计算机图形系统标准PHIGS 在PHIGS中把赋予标号的一系列输入图元称为结构 结构方法 建立新的结构 OpenStructure 6 SetLineType lt SetPolyLineColorIndex lc PolyLine n pts CloseStructure 显示结构 PostStructure ws id priority UnPostStructure ws id 删除结构 DeleteStructure id 编辑结构 SetElementPointer k SetEditMode insert 若在首个元素前插入元素 则k取0 编辑结构的例子 OpenStructure 6 SetEditMode insert SetElementPointer 0 SetLineWidth lw CloseStructure 编辑结构的replace模式 若要把某个元素换成另一元素 要把编辑模式改称replace SetEditMode replace 例子 OpenStructure 6 SetEditMode replace SetElementPointer 3 SetPolyLineColorIndex lc1 CloseStructure 删除元素 若要删除某个元素 只要把元素指针指向所要删除的元素 然后执行下面的语句即可 DeleteElement 例子 OpenStructure 6 SetElementPointer 2 DeleteElement CloseStructure 嵌入结构 嵌入结构是指在某一个元素的位置上用一个结构来代替一个元素 从而实现层次结构 嵌入一个结构前的预备工作 为了对被嵌入的结构在大小和方向上作调整以及放在适当的位置上 要对被嵌入的结构做一个局部变换 如下 SetLocalTransformation mlt type 其中 mlt为变换矩阵 type可为pre post或replace 分别表示先于 后于 代替当前的模型变换 例子 OpenStructure id0 SetLocalTransformation lmt type ExecuteStructure id1 CloseStructure 嵌入可以进行多层操作 即嵌入的结构本身也可以被嵌入其他的结构 机器人的例子 Autocad中的块与嵌入 AutoCAD中可以用Block命令来建立块 可以用INSERT命令把块显示成不同的尺寸 方向和位置 例子 pt 0 0 0 pt 1 0 0 pt 2 0 0 ads command RTSTR Circle RT3POINT pt RTREAL r1 NULL ads entlast SS1 ads command RTSTR Circle RT3POINT pt RTREAL r2 NULL ads entlast SS2 ads command RTSTR BLOCK RTSTR TEST RT3POINT pt RTENAME SS1 RTENAME SS2 RTSTR NULL 建立块的实例 pt1 0 x pt1 1 y pt1 2 0 ads command RTSTR Insert RTSTR TEST RT3DPOINT pt1 RTREAL sx RTREAL sy RTREAL angle NULL 如果要对内部的图元进行编辑 要先调用EXPLORE对块进行分解 AUTOCAD中的块也可用其他块来嵌套而成 层 把功能相同的部分归类 绘制在几个称为层的结构中 不同层在有联系地设计时可以一起显示 没有联系地设计时可以单独显示 AUTOCAD中关于层的若干命令 建立新层 ads command RTSTR LAYER RTSTR N RTSTR LayerName RTSTR NULL 打开已有的层 ads command RTSTR LAYER RTSTR M RTSTR LayerName RTSTR NULL 层的若干命令 设置颜色 ads command RTSTR LAYER RTSTR C RTSHORT ColorNo RTSTR LayerName RTSTR NULL 设置线型 ads command RTSTR LAYER RTSTR LType RTSTR LType RTSTR LayerName RTSTR NULL 层的若干命令 若新建的图形沿用当前层所设置的颜色 ads command RTSTR COLOR RTSTR BYLAYER NULL 若新建的图形沿用当前层所设置的线型 ads command RTSTR LINETYPE RTSTR BYLAYER NULL 层的若干命令 若新建的图形采用新的颜色 ads command RTSTR COLOR RTSHORT ColorNo NULL 若新建的图形采用新的线型 ads command RTSTR LINETYPE RTSTR LTYPE NULL