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第三章计算机图形学基础第一节计算机图形学概述一、基本概念二、图形生成技术与算法1.基本图形元素的生成（1）线段的生成（2）圆弧的生成DDA法逐点比较法正负法（3）区域的填充简单递归填充算法（种子填充算法）扫描线区域填充算法（多边形填充算法）2.自由曲线和曲面生成通常需要通过离散数据采用插值法或曲线拟合法加以构造完全通过或比较贴金给定点来构造曲线或曲面的方法称之为曲线或曲面的拟合。求在曲线或曲面上给定点之间的点称为曲线或曲面插值。三、图形的编辑修改技术图形裁剪、窗口、视区变换，二、三维图形几何变换，三维图形投影变换等。四、真实图形技术1.消隐技术2.光色效应处理技术五、二维工程图生成方法1.交互式准确绘图2.程序参数化绘图3.交互式参数化绘图4.三维实体投影自动生成工程图第二节图形变换第三节图形裁剪技术一、点的裁剪可用一对简单的不等式来判断图形上的带内是否位于窗口内。设矩形窗口的四条边界线是x=x1,x=x2,y=y1,y=y2,不等式组为

x1≤x≤x2y1≤y≤y2符合上式的点，都是可见图形点，不符合的，则是不可见图形点。二、线段的裁剪线段的裁剪算法中，需检查线段相对于窗口的位置关系：方法：矢量裁剪法，编码裁剪法，中点分割裁剪法。窗口窗口窗口编码裁剪法图编码裁剪算法的区域分割100110000001010100000100101000100110窗口线段与窗口位置情况x=w1x=w2y=w4y=w3窗口NMEFCDABPRSQ线段端点编码逻辑乘结果与窗口边界交点可见性AB000000000000无完全可见CD010001000100无完全不可见EF000000100000有部分可见PQ000101000000有部分可见MN000110000000无完全不可见三、多边形的裁剪四、字符的裁剪第四节图形的消隐技术一、消隐算法原理1.包含性检验（1）空间线段与平面多边形的包含性检验（2）点与多边形的包含性检验2.深度检验3.可见性检验目的是去除根本没有可能看见的表面。方法：计算表面的法矢量与视线的交角设交角为θ，

对于可见表面：0°≤θ≤90°；

对于不可见表面：90°<θ≤180°4.求交运算两直线的交点两线段的交点直线与平面的交点两平面的交点5.投影变换二、消隐

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