三维实体的表示方法 - 阿振

时间:2024-02-29 18:36:48

三维实体的表示方法

三维实体的表示方法有四种:
1,边界表示法

边界表示法是通过描述实体的边界来表示实体的,他是描述实体的最常用的方法。*面多面体(*面多边形)是应用最广泛的实体表示法。*面多面 体也可以用来*似*滑曲面。*面多面体主要用顶多的坐标来表示几何信息,用点,边,面片三者之间的索引关系来表示拓扑信息。

边界表示法常用的数据结构:

(1)翼边数据结构:每条边的记录中设置指向其两个顶点,左右两个邻面,上下左右四条邻边的指针;每个顶点的记录都设置指向以它作为端点的某一条边;每个面得记录设置指向其一条边的指针。

(2)对称数据结构:每个面记录中设置了指向他所有边的指针;每条边记录中设置了指向他两个邻面的指针和两个顶点的指针;每个点记录设置以它为端点的所有边的指针

(3)半边数据结构:实体由多边形的组合来表示;多边形由外环及内环组合而成;环由半边构成的序列组成;每条半边又由两个顶点构成。所有的外环均为逆时针顺序,内环均为顺时针顺序。

 

2,扫描表示法

其基本原理是将空间中的一个点,一条边或者一个面沿着某一条路劲扫描,用得到的扫描轨迹来表示三维物体。扫描表示法需要定义扫描的物体和扫描的运动的轨迹。扫描方法主要有:*移扫描,旋转扫描,广义扫描。

3构造实体几何表示法

该方法的基本思想是将简单实体(又称体素)通过集合运算组合成所需要的物体。CSG法中集合运算的实现过程可以用一棵二叉树来描述,又称CSG树。二叉树的叶子结点表示体素或者集合变化参数;非终端结点表示施加于其子节点上的实体集合运算或集合变换,二叉树的根结点表示的就是集合运算的最终结果。如果体素齐全,运算丰富,就可以构造出许多符合需要的实体。

 

3,空间细分表示法

空间细分表示法包括体素表示法,八叉树表示法。

在体素表示法中,实体所占有的空间呗划分为均匀的小立方体,即小立方体构成三维矩阵。小立方体也可以成为体素。

八叉树表示法是一种层次结构的占有空间计数法。可以将物体所占得空间用一个立方体来表示,如果该立方体完全被物体占有,则该立方体表示为满,如果立方体与物体不相交,则该立方体表示为空,如果物体占有立方体的部分空间,则该立方体就等于分为8个立方体并对每个立方体编号,等分后的小立方体继续采用上面的规则编码为空或满,直到立方体的大小达到最小分辨率为止。