课程内容进展

综述

几何变换观察流水线 裁剪 基本图元

曲线曲面 实体造型

可见面判别 光照 面绘制

UI 动画 ……

建模

观察

显示其它

‘ 图形学’和‘图形系统’

坐标系统

第五讲 层次式建模

Hierarchical Modeling

第五讲主要内容

建模和层次式建模

建模坐标系和建模变换

如何建立层次式模型

modeling

建模：创建和管理一个系统的表示模型：系统的一种表示描述性的或图形化的表示方法

模型的几何（图形）表示符号＋连接线＋说明文字例子：流程图，电路模型，政治、金融系统模

型…

模型信息的描述 模型包含的信息

几何数据：定位坐标、图元、部件属性非几何数据：文字标识、模型操作算法、规则

描述模型的方法数据结构描述：实体造型过程描述：天气模型二者结合：电路模型

医学影像数据的三维几何建模

头部颔骨模型 整容后效果预测图

层次式建模 基本符号基本符号 symbol symbol 模块模块 module module 更高层对更高层对

象象

单层次模型 多层次模型

建模工具包 / 软件包（ package ） PHIGS ， GL ， CAD ， VISIO ， 3

D Max…

建模功能：得到系统的内部描述 可以通过图形化的界面来实现

图形功能：得到输出设备上可视的结果

面向程序员的层次交互图形标准 PHIGS

VISIO VISIO 界面界面

AutoCAD AutoCAD 界面界面

3D Max 3D Max 界面界面

建模（局部）坐标系建模

建模变换和层次式建模的一般方法 建模变换

给出 symbol/module/object 的位置和方向平移、旋转、缩放的组合

层次式建模方法：树形结构每个 node 都是经过既定的一系列变换之后，放

置到整体模型中的适当位置的。

创建模型 定义 symbol[1-m] 创建 module[1-n] (i1-m)

设定变换 i插入 symbol[i]

创建 object[1-p] (i1-n, j1-m)设定变换 i 或变换 j插入 module[i] 或 symbol[j]

OpenGL 基于显示列表的层次式建模 显示列表（ Display List ）

显示表所包含的图形属性（尺寸、颜色等）不可变 但是可以通过几何变换改变观察效果

OpenGL 建模例子glNewList(frame,…) … glEndList();glNewList(wheel,…) … glEndList();glNewList (bicycle, GL_COMPILE);

glCallList (frame);

glTranslatef (tx1, ty1, tz1);glCallList (wheel);

glTranslatef (tx2, ty2, tz2);glCallList (wheel);

glEndList ( );

glTranslate/Rotate/Scale…glCallList (bicycle);

第五讲小结

层次式建模的概念、流程

建模坐标系和建模变换