3D芯片圖形處理,過(guò)程,3D物體的表示法,象素處理,3D圖形應(yīng)用
具有復(fù)雜外形的物體其表面可以由多邊形面片來(lái)近似表示。以圖1的圓柱為例，其柱面可以由2N個(gè)三角形近似，其兩端可以由兩個(gè)N邊形來(lái)近似。多邊形模型在其輪廓上的分段線性特征是這一表示法主要的視覺(jué)缺陷,改進(jìn)的唯一途徑是增加多邊形的分辨率。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜形體來(lái)說(shuō)，為了充分表示其細(xì)節(jié)，常常要用到十萬(wàn)個(gè)以上的多邊形。這將耗費(fèi)許多數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)時(shí)間和繪制時(shí)間。當(dāng)將多邊形模型進(jìn)行放大處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生連接問(wèn)題。這就是所謂的“幾何走樣”。物體的多邊形表示既可以通過(guò)交互設(shè)計(jì)人工提取，也可以通過(guò)激光掃描設(shè)備得到�？傊�，多邊形表示的物體并不特別適合于交互操作或做自由的形狀改變。當(dāng)改變物體的形狀時(shí)很難保證多邊形表示的完整性得到保持。
對(duì)多邊形明暗著色所需要的信息存儲(chǔ)在一個(gè)分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)物體表面由指向多邊形表的指針定義，該多邊形表包含了近似該表面的一組多邊形，每一個(gè)多邊形由指向頂點(diǎn)表的指針定義，頂點(diǎn)表包含了每個(gè)多邊形的所有頂點(diǎn)。
經(jīng)過(guò)以上一系列的變換之后，一個(gè)多邊形已變換到屏幕坐標(biāo)系下。將一個(gè)屏幕多邊形在屏幕上繪制出來(lái)就是多邊形的象素處理過(guò)程，它包括光柵化、隱藏面消除、明暗處理。光柵化、隱藏面消除、明暗處理是整個(gè)3D圖形生成過(guò)程中最內(nèi)層的處理。他們是三個(gè)二維插值過(guò)程。光柵化是用屏幕空間三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)插值，以求得三角形的邊所截取的三角形內(nèi)掃描線段的端點(diǎn)坐標(biāo)，并進(jìn)而求得所截掃描線段上的象素坐標(biāo)。隱藏面消除則是通過(guò)對(duì)屏幕空間三角形頂點(diǎn)的深度值（Z坐標(biāo)）進(jìn)行插值，從而獲得三角形內(nèi)掃描線段上每個(gè)象素的深度值。明暗處理是用同樣的方法由頂點(diǎn)光強(qiáng)求得三角形內(nèi)掃描段上每個(gè)象素的光強(qiáng)。這三種處理的算法具有相同的數(shù)學(xué)表示形式，只需將坐標(biāo)、深度或光強(qiáng)代入該方程就可以得到相應(yīng)的結(jié)果�？傊瑘�(chǎng)景的繪制過(guò)程可概括為：
對(duì)場(chǎng)景中的每個(gè)物體的每個(gè)多邊形做幾何變換將其變換到屏幕空間；
