Рис. 7.8. Полностью визуализированную и собранную турбину (панель а) можно представить как каркасное изображение в разобранном виде (панель б), изображение в разобранном виде с визуализацией поверхностей (панель в) или изображение в разобранном виде с визуализацией поверхностей и цветовым кодированием (панель г) (перепечатано с разрешения Autodesk, Inc.)
ТРЕХМЕРНЫЙ КОНВЕЙЕР НАБЛЮДЕНИЯ
Рис. 7.9. Изображение двигателя газонокосилки в разрезе с цветовым кодированием, на котором вид-на структура и связи внутренних компонентов (перепечатано с разрешения Autodesk, Inc.)
Рис. 7.10. Фотографирование сцены включает выбор положения и ориентации камеры
Некоторые операции наблюдения трехмерной сцены аналогичны или подобны используемым в двухмерном конвейере наблюдения (раздел 6.1). Для размещения проекции трехмерной сцены на устройстве вывода используется двухмерное поле просмотра, а с помощью двухмерного отсекающего окна выбирается фрагмент, который будет отображен в поле просмотра. Окно на экране дисплея задается в экранных координатах так же, как в двухмерных приложениях. Отсекающие окна, поля просмотра и окна на дисплее обычно задаются как прямоугольники, стороны которых параллельны координатным осям. При трехмерном наблюдении, однако, отсекающее окно размещается на выбранной плоскости наблюдения, и сцены отсекаются замыкающим объемом пространства, который определяется набором плоскостей отсечения. Точка наблюдения, плоскость наблюдения, отсекающее окно и плоскости отсечения задаются в системе наблюдения.
Рис. 7.11. Конвейер общего трехмерного преобразования - из модельных координат во внешние, затем в координаты наблюдения, координаты проекции, нормированные координаты и наконец в координаты устройства На рис. 7.11 представлены общие этапы обработки при создании и преобразовании трехмерной сцены в координаты устройства. После того как сцена смоделирована во внешних координатах, выбирается система наблюдения, и описание сцены переводится в координаты наблюдения. Система наблюдения определяет его параметры, включая положение и ориентацию плоскости проекции (плоскости наблюдения), которая аналогична плоскости фотопленки. На плоскости проекции определяется двухмерное отсекающее окно, соответствующее выбранным линзам камер, и устанавливается трехмерная отсекающая область. Данная область называется объемом наблюдения или отображаемым объемол1 (view volume), и ее форма и размер зависят от размеров отсекающего окна, выбранного типа проекции и мест ограничения вдоль направления наблюдения. Чтобы преобразовать описание сцены в координатах наблюдения на плоскость проекции, выполняются операции проектирования. Объекты ; отображаются в нормированные координаты, и все части сцены вне отображаемого объема отсекаются. Операции отсечения можно применить после всех аппаратнонезависимых преобразований координат (из внешних координат в нормированные). Преобразования координат можно сворачивать для максимальной эффективности.
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
На следующем этапе трехмерного конвейера наблюдения (после преобразования в координаты наблюдения) описания объектов проектируются на плоскость наблюдения. Отметим, что, как правило, графические пакеты поддерживают и параллельную, и перспективную проекцию.