Артқы жағында өлтіру - Back-face culling

Сол жағында BFC жоқ модель; оң жағында BFC-мен бірдей модель: артқы жағы алынып тасталды.

Жылы компьютерлік графика, артқы жағын жою а екенін анықтайды көпбұрыш графикалық нысан көрінеді. Бұл полигондағы нүктелердің экранға проекцияланған кезде сағат тілімен немесе сағат тіліне қарсы бағытта пайда болуын тексеретін графикалық құбырдағы қадам. Егер пайдаланушы алдынан бағытталған көпбұрыштардың сағат тілінің бағытымен оралатындығын көрсеткен болса, бірақ экранда бейнеленген көпбұрыштың сағат тіліне қарсы орамасы болса, онда ол камерадан бетке бұрылып, сызылмайды.

Процесс жасайды көрсету бағдарламаны салуға арналған көпбұрыштардың санын азайту арқылы тез және тиімді нысандар. Мысалы, қалалық көше көріністерінде, әдетте, ғимараттардың бүйірлеріндегі камераларға қарама-қарсы полигондарды салудың қажеті жоқ; олар камераға қараған жақтарымен толығымен бітелген.

Тұтастай алғанда, артқы жағында өлтіру, егер ол тек жабық және мөлдір емес геометрияны қамтыса, көрінетін артефакт болмайды деп болжауға болады. Мөлдір көпбұрыштары бар көріністерде артқы жағына қарайтын көпбұрыштар процесінде көрінуі мүмкін альфа құрамы. Сымдық жақтауда, артқы жағын кесу проблеманы ішінара шешу үшін қолданыла алады жасырын сызықты жою, бірақ тек жабық дөңес геометрия үшін.

Осыған байланысты техника кесу, бұл полигондардың камераның көру аймағында болуын анықтайды.

Тағы бір ұқсас әдіс - Z-culling, ол сондай-ақ белгілі окклюзияны жою, бұл басқа көрінетін көпбұрыштар тұрғысынан жабылған көпбұрыштардың суретін өткізіп жіберуге тырысады.

Іске асыру

Артқы бетке кесуді жүзеге асырудың бір әдісі - барлық үшбұрыштарды лақтыру нүктелік өнім олардың беті қалыпты ал камерадан үшбұрышқа дейінгі векторы нөлден үлкен немесе оған тең

{ displaystyle сол жақ (V_ {0} -P оң) cdot N geq 0}

қайда $P$ бұл көзқарас, $V 0$ - және үшбұрыштың бірінші шыңы $N$ - бұл үшбұрыштың жанына орналасқан екі вектордың көлденең көбейтіндісі ретінде анықталған оның қалыпты мәні $V 0$

{ displaystyle N = солға (V_ {1} -V_ {0} оңға) рет солға (V_ {2} -V_ {0} оңға)}

Кросс өнімі коммутативті емес болғандықтан, кросс көбейтіндісі бойынша норманы анықтау үшбұрыштың бетіне қатысты қалыпты бағытты төбенің ретін (орамасын) анықтауға мүмкіндік береді:

{ displaystyle сол (V_ {1} -V_ {0} оң) рет солға (V_ {2} -V_ {0} оңға) = - солға (V_ {2} -V_ {0} ) оңға) рет солға (V_ {1} -V_ {0} оңға)}

Егер нүктелер көру кеңістігінде болса, $P$ деп болжауға болады $(0, 0, 0)$ , шығу тегі.

{ displaystyle -V_ {0} cdot N geq 0}

Бұл әдісті проекция кеңістігінде жоғарыдағы теңсіздікті матрицаның детерминанты ретінде көрсету және оған проекция матрицасын қолдану арқылы қолдануға болады.^[1]

Тағы бір әдіс шағылысу паритетіне негізделген, ол екі өлшемді өлшемге сәйкес келеді, егер беттік қалыпты есептеу мүмкін емес болса (CCW чегі деп те аталады).

Екі өлшемді бірлік үшбұрышы болсын (біртекті координаттар ) ретінде анықталуы керек

{ displaystyle U_ {0} = { begin {bmatrix} 0 0 1 end {bmatrix}}, U_ {1} = { begin {bmatrix} 1 0 1 end {bmatrix }}, U_ {2} = { begin {bmatrix} 0 1 1 end {bmatrix}}}

Содан кейін басқа үшбұрыш үшін, екі өлшемде,

{ displaystyle V_ {0} = { begin {bmatrix} x_ {0} y_ {0} 1 end {bmatrix}}, V_ {1} = { begin {bmatrix} x_ {1} y_ {1} 1 end {bmatrix}}, V_ {2} = { begin {bmatrix} x_ {2} y_ {2} 1 end {bmatrix}}}

бірлік үшбұрышты оған айналдыратын матрицаны анықтаңыз

{ displaystyle M = { begin {bmatrix} x_ {1} -x_ {0} & x_ {2} -x_ {0} & x_ {0} y_ {1} -y_ {0} & y_ {2} -y_ {0} & y_ {0} 0 & 0 & 1 end {bmatrix}}}

сондай-ақ

{ displaystyle MU_ {0} = V_ {0}}

{ displaystyle MU_ {1} = V_ {1}}

{ displaystyle MU_ {2} = V_ {2}}

Егер матрица болса, үшбұрышты тастаңыз $М$ шағылыстырудың тақ саны қамтылған (бірлік үшбұрыштың қарама-қарсы бағытына қарай)

{ displaystyle left | M right | <0}

Бірлік үшбұрышы сілтеме және түрлендіру ретінде қолданылады $М$ шың реті екі үшбұрыштың арасындағы айырмашылықты анықтау үшін із ретінде қолданылады. Төменгі тәртіптің екі өлшемде өзгеруінің жалғыз әдісі - шағылысу. Рефлексия - мысал еріксіз функция (төбелік тәртіпке қатысты), шағылыстардың жұп саны үшбұрышты сол жаққа қаратып қояды, егер ешқандай шағылыспаған болса. Шағылыстырудың тақ саны үшбұрышты екінші шағылысқа дәл сол бір шағылыстырудан кейін қалдырады. Шағылыстырудың тақ санын қамтитын түрлендірулерде әрқашан теріс масштабтау коэффициенті болады, егер масштабтау коэффициенті оң болса, егер шағылысулар немесе олардың жұп саны болмаса. Трансформацияның масштабтау коэффициенті есептеледі анықтауыш оның матрицасы.

Әдебиеттер тізімі

^ Дэвид Х.Эберли (2006). 3D ойын қозғалтқышының дизайны: нақты уақыттағы компьютерлік графикаға практикалық тәсіл, б. 69. Morgan Kaufmann Publishers, Америка Құрама Штаттары. ISBN 0122290631.

[1] Дэвид Х.Эберли (2006). 3D ойын қозғалтқышының дизайны: нақты уақыттағы компьютерлік графикаға практикалық тәсіл, б. 69. Morgan Kaufmann Publishers, Америка Құрама Штаттары. ISBN 0122290631.

[1]