计算机生成模型是用于描述和表示三维物体的数学模型。多边形网格模型是最常用的一种模型,它将三维物体分解为许多小的多边形片元,通过计算顶点的位置、法线和纹理坐标等属性来表示物体的形状和表面属性。遮挡和可见性处理是确定模型各部分的可见与否,避免不可见的部分进行计算和绘制。图像合成是将模型的不同部分合成为最终图像的过程,包括颜色混合、透明度和深度排序等技术。
计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科。它包括计算机生成的模型和渲染技术。
计算机生成模型是用于描述和表示三维物体的数学模型。常用的模型有多边形网格模型、贝塞尔曲线/曲面模型和体素模型等。多边形网格模型是最常用的一种模型,它将三维物体分解为许多小的多边形片元,通过计算顶点的位置、法线和纹理坐标等属性来表示物体的形状和表面属性。
渲染技术是将计算机生成的模型转化为图像的过程。它包括几何处理、光照模型和纹理映射等步骤。几何处理是指对模型进行变换、裁剪和投影等操作,将模型从世界坐标系转换到观察坐标系和屏幕坐标系。光照模型是模拟光的传播和反射过程,计算物体表面的明暗和阴影效果,常用的光照模型有Lambert模型、Phong模型和Blinn-Phong模型。纹理映射是将二维图像映射到三维模型的过程,使得模型表面可以显示出纹理图案。
渲染技术还包括遮挡和可见性处理、抗锯齿和图像合成等步骤。遮挡和可见性处理是确定模型各部分的可见与否,避免不可见的部分进行计算和绘制。抗锯齿是消除图像边缘的锯齿感,使得图像更加平滑和真实。图像合成是将模型的不同部分合成为最终图像的过程,包括颜色混合、透明度和深度排序等技术。
总而言之,计算机图形学揭秘了计算机生成模型和渲染技术,通过数学模型和算法将三维物体转化为二维图像,呈现出真实感和视觉效果。