Когда в системе используется октодерево, процесс исследования видимых поверхностей быстр и прост. В нем используются только целые сложения и вычитания, поэтому не нужно выполнять сортировку или расчет точек пересечения. Другое достоинство октодеревьев заключается в том, что в них записана не только геометрия поверхностей. Для отображения доступен весь объем объекта, что делает представление в форме октодеревьев полезным при расчете сечений трехмерных объектов.
Методы исследования видимых поверхностей можно различным образом применять и объединять. Кроме того, алгоритмы исследования видимых поверхностей часто реализуются аппаратно, и в специальных системах для увеличения эффективности этих методов используется параллельная обработка. Если вопрос скорости обработки критичен, как при генерации анимированных изображений для пилотажных тренажеров, применяются специальные аппаратные системы.
КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
В число эффективных методов определения видимости объектов при наличии на сцене криволинейных поверхностей входят расчет лучей и метод октодерева. При расчете лучей определяются точки пересечения луча с поверхностями и расстояние вдоль луча до ближайшей точки пересечения. При использовании октодеревьев просто прослеживаются узлы от переднего к заднему плану, и определяются коды цветов поверхностей. После того как представление в форме октодерева будет построено по входным определениям объектов, все видимые поверхности выявляются с помощью рассмотренных выше процедур обработки. Никаких принципиальных отличий при работе с криволинейными поверхностями не возникает.
Криволинейную поверхность можно также аппроксимировать многоугольной сеткой, а затем использовать один из рассмотренных выше методов исследования видимых поверхностей. Стоит, однако, отметить, что для некоторых объектов (например, сфер) эффективнее и точнее будет использовать расчет лучей и уравнения криволинейных поверхностей.
ГРАФИКИ КОНТУРОВ ПОВЕРХНОСТИ
Во многих приложениях в математике, физике и других отраслях полезно бывает отобразить поверхностную функцию с помощью набора контурных линий, демонстрирующих форму поверхности. Поверхность можно описать уравнением или таблицами данных, например, топографическими данными высот или плотностью населения. Имея явное функциональное представление, можно изобразить видимые контурные линии поверхности и удалить участки контура, скрытые видимыми частями поверхности.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИДИМОСТИ ДЛЯ КАРКАСНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Сцены обычно не содержат изолированных отрезков, если это не изображения графиков, диаграмм или схем сети дорог. Однако часто трехмерную сцену нужно изобразить в виде контуров, чтобы быстро получить изображение деталей объекта. Наиболее быстрый способ получения каркасного вида сцены - это отобразить все грани объектов. В то же время, при таком изображении может быть трудно идентифицировать передние и задние элементы объекта. Одно решение этой проблемы заключается в применении затухания с глубиной (depth cueing), чтобы отображенная интенсивность линии была функцией ее расстояния от наблюдателя. В качестве альтернативы можно использовать проверки видимости, и, либо удалить скрытые отрезки, либо изобразить их иначе, чем видимые края. Процедуры определения видимости краев объектов называются методами исследования видимости для каркасных изображений, методами исследования видимых линий или методами исследования невидимых линий. Кроме того, некоторые методы исследования видимых поверхностей, рассмотренные в предыдущих разделах, можно использовать для проверки видимости краев.