1、 三维实体建模计算机科学与技术系计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 2三维图形的基本问题三维图形的基本研究内容 :三维物体的表示 - 建模消除隐藏面与隐藏线 消隐绘制真实感图形方法 绘制在二维屏幕上显示三维物体 投影计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 3三维 物体 三维物体，如加工部件，利用体素几何变换或集合运算 曲面形状的物体，如汽车、飞机，利用曲面造型 自然景物，如树、植物，利用分形技术 场景特殊效果，如烟雾、火焰、云，利用物理模型模拟计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 4模型 表示 现实世界中的物体都是三维的。三维绘图就是要表现三维物体，主要要表现物体
2、的立体感。 纸张和屏幕都是二维的。用二维图形也能画出三维物体，但只是视觉上的假象，且只能静态地表现三维物体。 三维绘图先要建立三维物体的计算机模型(Model), 或称计算机表示 (Representation)。依照计算机模型显示物体的三维景象。 建模技术（ Modeling） 是计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实等领域中建立 3D实体模型的关键技术。计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 5实体建模技术 机内表示与显示是两回事。 计算机内部可能只是记下了三个面，它是人通过视觉将显示画面理解为立方体。 由于计算机系统依据三维模型生成画面，因此计算机模型要准确地刻画三维物体，不能存
3、在这种二义性。实体建模技术 是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 6三维模型分类 线框模型 表面模型 实体模型计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 7三维模型分类 -线框模型只是用几何体的边线来表示物体的外形， 模型中只记录点、边。不能作消除隐藏线（面）处理，表示的模型有二义性，而且不能绘制明暗效果图。计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 8三维模型分类 -表面模型是利用 物 体的外表面来构造模型 ， 模型中记录点、线和面的信息。 表面模型的优点是可以进行面着色，隐藏面
4、消隐 ，但物体内部是空的，缺点无法进行实体之间的并、交、差运算。计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 9三维模型的类别实体模型模型中记载点、线、面和体的信息，能作消隐处理，也能作体积、重量等物性计算。 实体 模型与表面模型的不同之处在于确定了表面的哪一侧存在实体。在表面模型的基础上 ， 可以采用有向棱边隐含地表示出表面的外法矢方向 。右手螺旋法则 :4个手指沿闭合的棱边方向，大拇指方向为表面的外法向方向计算机图形学信息科学与工程学院计算机科学与技术 10面号 边号1 1234.边号 点号1 122 56.2 3点号 X Y Z1 2 1 32 4 2 53 2 3 645.4 .面表 边表 点表实体模型的基本数据结构三表结构面表和边表中反映的是拓扑信息点表中反映的是几何信息实体建模是基于 数据结构 的
