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沈阳中艺三维动画广告探讨计算机三维空间中的感觉空间

发布于:2014年03月20日 来源:www.szfuhai.com
[摘要]机械动画在计算机中创建一个三维空间,我们用坐标x、y、z来表示三维空间的左右、上下、前后,有了三维坐标我们就能够在计算机中制作各种三维立体图形,对于计算机中制作的立体图形的形状变化和位置变化会在计算机中随时显示出变化的数值

  在计算机中创建一个,我们用坐标x、y、z来表示三维空间的左右、上下、前后,有了三维坐标我们就能够在计算机中制作各种三维立体图形,对于计算机中制作的立体图形的形状变化和位置变化会在计算机中随时显示出变化的数值,但对于外界物体在计算机中直接形成的物体图形计算机却很难显示出具体的形状和位置的数值,这样计算机通过摄像头就很难识别外界的物体,为了解决这一问题这里要在计算机三维空间中创建感觉空间,在计算机的中取一点作为感觉空间的感觉中心点,从感觉中心发出的线是感觉线,计算机中的感觉线与物体图形接触后,通过感觉线的长短和偏转的角度计算机就能够直接知道物体图形的远近和所在的方向,图一中是直线图形上的感觉线,图二、图三中是弯线图形上的感觉线,在图一中我们看到穿过直线图形的感觉线仍然是直线,在图二中我们看到穿过凸起的弯线图形时感觉线发生了向内靠拢的弯折,我们还看到图三中穿过凹陷的弯线时感觉线发生了向外分散的弯折(这里弯线的凹凸是从感觉中心的方向来确定的),这样计算机通过感觉线就能够直接感觉到线的直、弯和弯曲度的变化,计算机通过感觉线同样能够感觉平面、曲面和曲面弯曲度的变化,通过感觉线计算机能够直接感觉到物体图形上每一点的距离和物体图形的厚度。

  图四、图五、图六是光线在直线和弯线上的反射光线形成的焦点,图一、图二和图三与图四、图五和图六进行对比,我们发现计算机中的感觉线与光线相似,同时我们也知道物体表面光线明暗的变化可以在计算机中转化成数值的变化,感觉线穿过物体图形表面弯折度的变化也是数值的变化,如果计算机能够用光线的数值变化来控制感觉线弯折度的数值变化,那么计算机就能够把一个通过摄像头形成的二维物体图像转化成计算机能够识别的三维物体图形,这样计算机就能够通过摄像头来识别和认识外界物体。

  如果没有物体对光线的反射那么就不会通过凸透镜形成物体的二维图像,但由于物体的形状和表面的粗糙度,使形成的物体二维图像上各部分光线的明暗度不同,所以物体二维图像上的明暗度变化对应着这个物体三维图形上的形状,我们在计算机里制作微粒来构成计算机中的物体图形,每个微粒都有方向,这里用穿过它中心的直线来表示微粒的方向,微粒的方向垂直于微粒构成的物体图形表面,我们知道当平面角度发生变化反射到凸透镜的光线强弱数值就会变化,同样我们让计算机中微粒的角度发生变化时感觉线上的强弱数值也发生变化,反过来感觉线上强弱数值的变化就能够决定微粒的角度,这样计算机就能够通过一个物体二维图像上光线的强弱数值变化在感觉线上形成这个物体的三维物体图形,图七是一条弯线通过凸透镜形成弯线的二维平面图形,图八是在计算机中通过二维平面中弯线图形上像素点明暗的变化,在感觉线上形成了三维弯线微粒图形,一般光线很少会完全从正面照射物体所以光线的明暗在物体表面并不一定对称,但形成的物体图形的形状由像素点之间的明暗数值变化决定,因此当物体表面光线的照射角度不同时在计算机中仍然能够形成相同的物体图形,图九中弯线图像上像素点明暗数值不对称表面光源没有从正面照射到弯线上,但在计算机中形成的弯线图形的形状并不会随着光源角度的变化而改变,(图一到图九是从正上方向下的俯视图)。

  从图十中我们看到图中各条直线都在一个平面上,直线ef在长方形abcd所在的平面上。在图十一中我们改变直线ef的长度,这时我们看到直线be 和直线df 向后弯折,直线ef 向后远离长方形abcd所在的平面,我们也能够把直线be 和直线df 看成向前弯折,这时直线ef 向前远离长方形abcd所在的平面。在图十二中直线gf是平面befd上的直线,但当我们连接gh和e h后,直线gf离开平面befd向后或向前弯折,见图十二。我们用计算机中的微粒来构成计算机中的物体图形,这种用微粒构成的物体图形就像物体一样保持着一定的形状和连接,计算机通过物体二维图形边的倾斜度,在感觉线上按照边的倾斜角度和各边的连接,推远或拉近各边来形成物体图形的三维形状和所在的空间位置。