三维真实感物体显示：凸凹多面体隐藏面与线消除详解

计算机图像学的三维真实感物体显示技术是计算机图形学领域中的重要分支，它旨在通过计算机模拟创造出逼真的三维视觉效果。这一章节深入探讨了如何在三维计算机图形学中处理立体对象，主要涉及三种常见的立体模型：线框模型、表面模型和实体模型。 首先，立体模型是表示三维物体的基础，线框模型如同物体的骨架，仅描绘出物体的基本结构，没有表面细节；表面模型则像是物体的皮肤，包含了表面形状和纹理信息；实体模型是最接近真实物体的模型，具有“有血有肉”的质感，能够呈现实体的体积和内部结构。 8.1 隐藏面和隐藏线的消除是关键步骤，因为现实中的观察者只能看到物体的可见部分。对于凸多面体，消除隐藏线的方法是计算法向量与视点方向的关系，如果法向量指向物体外部，并且与视线的交线位于多面体之外，那么这条线就是隐藏线，需要被消除或用虚线表示。而对于凹多面体，判断更为复杂，需要通过空间线段与多边形投影的交点来确定是否被遮挡，以及隐藏的部分。 具体来说，如果线段与多边形不相交，那么线段要么完全可见，要么完全隐藏；若线段与投影多边形有交点，需要进一步检查交点是否在多边形内部，如果在内部，则表明线段被隐藏。这个过程涉及到投影、空间几何计算以及图形渲染的算法，是实现真实感图形显示的关键技术。 总结来说，三维真实感物体显示技术不仅涵盖了基础的模型构建，还包含复杂的几何处理和光照计算，目的是让计算机生成的图像尽可能接近人类视觉感知的现实世界。理解并掌握这些技术，对于游戏开发、建筑设计、虚拟现实等领域都至关重要。