在OpenGL下面消隐和线消隐的实现

介绍了在OpenGL下利用深度检测进行面消隐和线消隐的方法,并给出了不同效果的消隐实例和结果。

凸多面体线消隐算法的研究与改进

为使三维形体有较强的立体感,物体因自身遮挡和物体间的相互遮挡产生的线段就必须被消除。在研究了三维几何形体消隐算法中的线消隐算法之后,针对传统的凸多面体线消隐算法存在计算量大、消隐时间长、效率低的缺点进行改进,在原来线消隐算法的基础上加入包围盒的最大最小测试方法和深度优先排序方法。算法使用C++编程实现,实验证明算法的时间复杂度由原来的N2降低为N,大大提高了消隐效率。

立体几何教学软件中的一个线消隐算法

立体几何教学软件要求场景中的几何体具有真实感,几何体被遮挡的边要随着视点的改变动态地以虚线形式输出,这与传统黑板教学中教师将几何体被遮挡的边画成虚线是一致的,符合学生的学习习惯,易于理解和接受。对三维立体场景中有名的线消隐算法——Roberts算法进行了研究并作了改进,在提高效率的同时将它与一定的数据结构相结合,实现了一种满足立体几何教学软件中把隐藏线以虚线形式输出的特殊要求的线消隐算法。经测试证明此算法是完全可行的。

容差可控的线消隐算法

线消隐是指对三维图形中包含的线段与面片的遮挡关系进行判断,并将裁剪的结果以二维矢量图形的方式输出到其他设备(如打印机和绘图仪)。该技术广泛用于三维模型的可视化与高精度矢量输出。传统的线消隐算法难以处理因浮点运算误差导致的输出错误、图元缺失等问题。针对该问题提出了新算法,该算法以三角网格模型为输入,允许用户输入用于控制输出结果的几何容差,算法首先找出轮廓线和棱线,然后利用R树加速三维图元求交,最后采用容差可控的矢量裁剪算法获得最终的消隐结果。在传统算法中,容差是不可见且意义不明确的隐藏变量,新算法给容差赋予了明确的几何意义,避免了因浮点运算误差导致的逻辑错误。

基于半边结构的实体造型和线消隐算法

本文主要论述了以半边结构进行实体造型,并对造型的实体进行线消隐的算法。算法在提高效率和数据结构上提出了自己的见解。

凸多面体的消隐线处理

消除隐藏线是计算机图形学中一个正在发展的重要研究课题。本文首先分析了对于单一凸多面体的消隐线处理,现有算法的不完善性。然后提出了一个新的完善的算法。该算法是以本文提出的一个引理为基础的。

《北京地铁1、2号线车辆、设备消隐改造工程可行性研究报告》通过专家论证

2004年8月10-12日,中国国际工程咨询公司受北京市交通委员会的委托,邀请北京、广州、上海、天津等地的城市轨道交通设计、科研、车辆、设备、经济、运营等方面的知名院士专家施仲衡、俞家康、汪松滋、许明杰、朱振宇等25人组成专家组。

一种新的线框模型自动隐藏线算法

为了解决立体几何教学软件中不可见线段的虚线消隐问题,笔者设计了一种新的线框模型自动隐藏线算法:找出立体几何图形中所有线段与面的交点,以及线段与线段在投影平面中的交点,并用这些交点重新分解现有线段,然后再用后向面判别法判断新线段的可见性。经测试证明,此算法完全能实现立体几何图形中不可见线段的虚线消隐。

三维空间多面体消隐问题中可见子段的求解与归并

多面体的消隐线处理是计算机图形学中重要的难点之一,本文就多个三维物体之间的遮挡关系进行了讨论.利用几何计算对多边形与棱之间的交点特征值的求取给出了更简洁有效的方法,并在程序中利用堆栈数据结构实现可见子段的求解与归并.

基于机器视觉的平面夹角测量方法

为解决制造、建筑等领域中的平面夹角实时测量问题,提出了一种利用机器视觉的非接触式平面夹角测量方法.该方法首先在两待测平面上分别标记出一个圆及其圆心,测量时仅需使用一台已知其内部参数的数字相机,在空间任意位置进行一次拍照,获得圆心和部分标记圆图像即可;然后通过最小二乘法拟合出各平面上圆图像的方程及其圆心的图像坐标,即可确定出各平面上的消隐线方程,进而可以得到各平面法线方向上的灭点坐标;最后,根据相机成像方程,利用这两个灭点坐标和已知的相机内部参数计算出两平面法线夹角值,对其求补角即可得到两平面间的夹角.实验表明,此方法简单可行,测量相对误差小于1%,能够满足实际需求.

基于笔式交互的几何教学系统原型

设计并实现了一个基于笔式交互的几何教学白板系统原型,该系统允许用户以笔代替鼠标在界面上批注勾画,草绘输入图元,手势编辑界面元素,并支持动态几何。为提高真实感和交互效率,系统中引进了线消隐和笔画规整技术,这也是同类系统少有的。对系统的框架和关键技术进行了讨论,最后给出了系统可用性评估,实验显示系统能够达到理想效果,有较高的实用性。

从单幅图像恢复立体景象的新方法

在研究单幅平面图像内在特性的基础上,提出了一种恢复立体视觉景象建模的新方法。对图像进行智能识别处理,可以求得许多线段的特征参数,并由此计算出消隐点和消隐线,从而可自动获得场景的立体结构信息。本算法的特点在于用一个代数表达式统一了三种典型的度量方法,无需传统的相机内校正参数,直接可计算出建模用立体信息。建模结果用VRML格式保存、输出,以便于网上浏览。众多的图像验证了该方法的有效性、适用性。

人口密度透视图成象系统

本文介绍微机图示技术在人口地理学中的应用。

基于共面靶标的线结构光传感器标定新方法

现有的线结构光传感器标定方法中,结构光平面上标定点的计算精度将会直接影响到传感器最终的标定精度。提出了一种基于共面靶标的线结构光传感器标定新方法,该方法无需计算光平面上的标定点,也无需反复计算摄像机的外参数。多次移动共面靶标计算不同方向激光条纹直线的消隐点,并对其拟合直线得到光平面的消隐线,完成光平面法向的标定。根据交比不变原理计算共面靶标上标定点间的距离,并以其为约束来标定剩余参数。考虑到误差传递的影响,定义了优化目标函数,以已求得参数为初值进行非线性优化。对比实验表明了该方法具有较高的标定精度,测量误差均方根为0.0306mm,且标定过程简单,计算复杂度低,适合现场标定。

基于同心圆标志的空间平面夹角测量

为实时准确地测量两平面之间的夹角值,根据射影变换原理,提出一种基于同心圆标志的空间平面夹角测量的方法。首先拟合出获取的图像中同心圆标志对应的曲线方程;再依据交比不变及调和比原理,先计算多个消隐点,拟合出同心圆所在平面的消隐线方程,以此确定两平面法线的消隐点;最后,结合已知的相机内部参数解算出两法线间的夹角值,对其取补即可得到两平面间的夹角值。仿真结果说明该方法真实可行。真实图像实验表明,该方法测量的绝对误差小于1°,相对误差不超过1%。该方法仅需已知相机内部参数,对同心圆标志尺寸及拍照位置无特殊要求,具有较高的灵活性,能为夹角测量提供便捷高效的技术方案。