Курсовая работа: Построение изображений ландшафта в реальном времени

Рис. 2.1.2.1. Циклы сглаживания ландшафта

Пиксели для усреднения высот выбираются следующим образом: на K-ой итерации цикла производится усреднение высот пикселей с индексами (i – 1, j - 1), (i – 1, j), (i, j - 1) и (i, j), на (K + 1)-ой же, в зависимости от номера цикла, усредняются высоты следующих пикселей:

· в I цикле – пиксели тех же двух строк с индексами столбцов, увеличенными на 1;

· во II цикле – пиксели тех же двух строк с индексами столбцов, уменьшенными на 1;

· в III цикле – пиксели тех же столбцов со строчными индексами, увеличенными на 1;

· в IV цикле – пиксели тех же столбцов со строчными индексами, уменьшенными на 1.

Ниже приведена иллюстрация, демонстрирующая результаты сглаживания тестового ландшафта:

Рис. 2.1.2.2. Результаты сглаживания – без сглаживания, 1 цикл, 10 циклов.

2.1.3 Трехмерные аффинные преобразования

В процессе работы программы может возникать необходимость преобразования объектов сцены – их сдвига, масштабирования, поворота.

Для трехмерного пространства любое аффинное преобразование может быть представлено последовательностью простейших операций [3].

Ниже приводятся уравнения и матрицы преобразований:

· сдвиг точки вдоль координатных осей на dx, dy, dz:

;

· масштабирование относительно начала координат с коэффициентами k_x , k_y , k_z :

;

· поворот относительно осей x, y, z на угол :

o ось x:

o ось y:

o ось z:

2.1.4 Проецирование

В настоящее время наиболее распространены устройства отображения, которые синтезируют изображение на плоскости, например – экране монитора. Устройства, которые создают по-настоящему объемные изображения, пока достаточно редки. Но все чаще появляются сведения о подобных разработках, например, об объемных мониторах [2].

При использовании графических устройств обычно используют проекции. Проекция задает способ отображения объекта на графическом устройстве.

При отображении пространственных объектов на экране необходимо знать координаты объектов. Рассмотрим две системы координат. Первая – мировые координаты, которые описывают истинное положение объектов в пространстве с заданной точностью. Другая – экранная система координат – система координат монитора, на экран которого осуществляется вывод изображения.