一種能改善視覺變形和變幻圖形效果的方法研究與應(yīng)用探索.pdf

1、線性透視學(xué)作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中重要的圖形生成理論，廣泛地應(yīng)用于繪畫、機(jī)械制造、建筑規(guī)劃、工業(yè)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫游戲等行業(yè)。然而，畫面上呈現(xiàn)的透視形態(tài)與空間場景真實(shí)的視網(wǎng)膜圖像之間往往存在差異，從而導(dǎo)致了視覺變形。因受到計(jì)算工具與視知覺研究發(fā)展的制約，針對(duì)視覺變形的校正措施長期停留在定性的高度，至今沒有出現(xiàn)一種可供定量的研究理論。 本文以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)算法為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，提出了一種基于輔助投影面的新的透視投影方法，是對(duì)線性透視一定程度上的補(bǔ)充，以

2、期為改善視覺變形提供定量研究的方法，并就該方法在變幻空間圖形效果中的應(yīng)用進(jìn)行了探索性的研究。 在對(duì)人眼視覺機(jī)制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，指出透視圖像有別于視網(wǎng)膜圖像的生理基礎(chǔ)和心理基礎(chǔ)，并從“近大遠(yuǎn)小”角度對(duì)線性透視失真問題進(jìn)行了討論，歸納出透視失真與畫面位置有直接關(guān)系，由此提出一種基于輔助投影面的新透視方法：一方面，以球面作為透視平面能確?！敖筮h(yuǎn)小”原則；另一方面，畫面圖像較線性透視能更好地視網(wǎng)膜圖像。在新方法的構(gòu)建過程中，提出了射

3、線與球面求交的兩種簡化算法，并以Panhenon神廟為對(duì)象，演示生成透視圖。 通過擴(kuò)展輔助投影面的形態(tài)，起到變幻圖形視覺效果的作用，從而擴(kuò)大了新方法的應(yīng)用領(lǐng)域，有別于現(xiàn)有的網(wǎng)格變形與曲面可控修形技術(shù)，這是計(jì)算機(jī)圖形在生成技術(shù)上的一次創(chuàng)新。首先，針對(duì)單極值曲面采用二分跟蹤法求交，推導(dǎo)了交線的微分方程跟蹤模型；其次，引入三角網(wǎng)格面使圖形變幻理論具有一般性和工程實(shí)用性，分析了各類對(duì)象與三角網(wǎng)格面的求交算法；最后，通過實(shí)驗(yàn)繪制生成圖形，