由於實際世界的複雜性和多樣化,許多人提出各種不同的電腦圖學技術,以電腦繪製 富具真實感的圖畫。這些方法包括傳統的隱藏線消除(Hidden Line Removal)、 明 暗法(Shading)、 後來發展出的光線追蹤(Beam Tracing),以及各式各樣的幾何 塑形(Geometrical Modeling)和絞彩(Texturing) 技巧等。電腦圖學方法不可能 在兼顧真實性與花費(Cost)下,以一種方法達到模擬真實世界中各種物體的目的。 本文乃著重在三度空間的自然景觀,如樹木、地形、和雲朵。因為自然景物的不規則 ,一般而言比一些規則的結構物難以模擬,且校無常規可循。所以有各種有趣的模擬 技術被用在這方面,他們對真實感及計算花費各有不同比率的考慮。本論文實作一自 然景觀模擬系統,繪製考慮真實感和經濟性的自然景物。在這系統中,以平面化二次 曲面(Polygonal Quadric Surfaces)迅速的將物體表面輪廓繪,再以一數學化的紋 彩函數將紋路塗在表面上;以各種不同大小形狀的平面化二次曲面並變化各個紋彩函 數的參數,表現各種不同的景物。本系統提供一簡潔和函數化的資料庫給繁複的自然 景物,可應用在視覺模擬器(Visual Simulator)和電腦藝術等方面。
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