专利汇可以提供一种基于投影的视锥体裁剪的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于投影的 视锥体 裁剪的方法,包括:建立一个适合 视锥体裁剪 的计算 坐标系 ,在这个计算坐标系下,选取V和W两个坐标平面,按照正投影的原理,将视锥体表达为两个等腰梯形,这两个梯形作为空间线段的裁剪边界;建立视图与空间的对应关系,由两个视图中梯形与直线段投影的 位置 关系求出空间直线段在视锥体内的显示部分。本发明依据画法及几何投影及2D/3D对应关系原理,采用数学的方式用计算机实施,将三维问题转化为二维问题,几何意义明显,方法直观,能有效解决奇异问题。,下面是一种基于投影的视锥体裁剪的方法专利的具体信息内容。
1.一种基于投影的视锥体裁剪的方法,其特征在于:建立一个适合视锥体裁剪的计算坐标系,在这个计算坐标系下,选取V和W两个坐标平面,按照正投影的原理,将视锥体表达为两个等腰梯形,这两个梯形作为空间线段的裁剪边界;建立视图与空间的对应关系,由两个视图中梯形与直线投影的分布关系求出空间直线在视锥体内部的显示部分,具体步骤如下:
(一)建立视锥体的裁剪环境:
(1a)以视锥体的两个对称平面及视锥体的底平面作为坐标平面,建立视锥体的计算坐标系;选取两个对称平面对应于三投影面体系的V面和W面,这两个平面的交线为Z轴,则视锥体在这两个平面的正投影均为等腰梯形Tv与Tw;
(1b)根据视锥体的参数求出平面上两个等腰梯形的参数,构建对所有直线适用的裁剪基础平台;
(二)对所有空间直线段P1P2进行视锥体裁剪:
(2a)将空间被裁减直线的端点P1、P2变换到这个新坐标系下,它们在V和W面上的投影分别为P1v、P2v、P1w与P2w;
(2b)在计算坐标系下,根据V和W面上的等腰梯形Tv与Tw与空间P1P2的投影P1vP2v、P1wP2w的分布关系,判断出空间直线段与视锥体各面的位置关系;如果有显示部分,则求出显示部分直线段的两个端点;
(2c)将显示部分直线段的两个端点逆变换回原始坐标系。
2.根据权利要求1所述的一种基于投影的视锥体裁剪的方法,其特征在于:所述的步骤
(一)中的两个等腰梯形的参数包括4×2个顶点的坐标,4×2条边的法线式直线方程,以此构建视锥体的裁剪平台。
3.根据权利要求1所述的一种基于投影的视锥体裁剪的方法,其特征在于:所述的步骤
(2b)中根据V面和W面上的梯形和空间P1P2的投影即直线或点的对应关系,判断出空间直线段与视锥体各面的位置关系的方法为:
(3a)将空间直线段延长至无限长的空间直线,根据两个投影面上的投影,判断出空间直线与视锥体的位置关系;如果与视锥体有交点,则求出裁剪点;
(3b)然后再求取被裁剪直线段与裁剪点之间的交集部分,即为在视锥体内要显示的部分。
4.根据权利要求3所述的一种基于投影的视锥体裁剪的方法,其特征在于:所述的步骤(3a)是根据正投影性质及视图的关联,视锥体在V面和W面上的正投影等腰梯形(Tv与Tw),如果空间线段P1P2所在直线在V面上的投影与Tv梯形的边界有交点Iv,那么Iv所对应的空间点在W面上的投影必须在Tw梯形内或边上才有效(摘要附图上的实心点);只有Iv有效,才能在Tv上求出P1P2相应的裁剪点(摘要附图上的十字点);否则,在Tv上的交点无效(摘要附图上的空心点),必须在Tw上执行类似的操作。
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