20. К достоинствам векторной полигональной модели относятся:

1. удобство масштабирования объектов, при увеличении или уменьшении объекты выглядят более качественно, чем в растровых моделях описания. Диапазон масштабирования определяется точностью аппроксимации и разрядностью чисел для представления координат вершин;

2. небольшой объем данных для описания простых поверхностей, которые адекватно аппроксимируются плоскими гранями;

3. необходимость вычислять только координаты вершин при преобразованиях систем координат или перемещении объектов;

аппаратная поддержка многих операций в современных графических системах, что обуславливает высокую скорость для анимации.

21. Где обычно применяется воксельная модель?

Воксельные модели часто используются для визуализации и анализа медицинской и научной информации, графических устройств отображения..

22 Принцип действия алгоритма z-буфера следующий:

1.   Заполнить буфер кадра фоновым значением интенсивности или цвета.

2.   Заполнить z-буфер минимальным значением z.

3.   Преобразовать каждый многоугольник в растровую форму в произвольном порядке.

4.   Для каждого Пиксел(x,y) в многоугольнике вычислить его глубину z(x,y).

5.   Сравнить глубину z(х,у) со значением Zбуфер(х,у), хранящимся в z-буфере в этой же позиции.

Если z(х,у) > Zбуфер (х,у), то записать атрибут этого многоугольника (интенсивность, цвет и т. п.) в буфер кадра и заменить Zбуфер(х,у) на z(х,у). В противном случае никаких действий не производить.

2 ВАРИАНТ В ТЕКСТОВОМ ВИДЕ. Пусть, чем ближе точка в пространстве к плоскости проецирования, тем больше значение Z. Тогда, сначала z-буфер заполняется минимальными значениями, затем, начинается вывод всех объектов, причем порядок вывода значения не имеет.

Для каждого объекта выводятся все его точки в любом порядке. Во время вывода точки по ее координатам x и y находится текущее значение z в буфере.

Если для данной точки значение координаты z больше, чем значение в z-буфере, то это означает, что точка располагается ближе к объекту. В этом случае пиксель отрисовывается, а его z координата заносится в z-буфер. Таким образом, после рисования всех пикселов всех объектов растровое изображение будет состоять из пикселов, которые соответствуют точ­кам объектов с наибольшими значениями координат Z, то есть видимые точки являются ближайшими к нам.

23 Интенсивность отражённого света по модели Фонга вычисляется так:

Is = Il * w (q, l) * cosna, где

Is — интенсивность света, попадающего в глаз наблюдателя, Il — интенсивность падающего луча, w — коэффициент отражения, который находится из кривой отражения и зависит от угла падения q и длины волны l, cosna — характеристика материала поверхности, a — угол, образованный лучами отражения и наблюдения, n — узость освещающего луча.

24 Закон Ламберта применяется для случая:

Расчета уровня освещения поверхности легким источником. Диффузное отражение описывается законом Ламберта, согласно которому интенсивность отраженного света пропорциональна косину­су угла между направлением на точечный источник света и нормалью к поверхности: Id = I cos, где I— интенсивность источника света.