真实感图形的绘制

CAD绘制平面和立体图形的技巧与方法CAD（计算机辅助设计）软件是一种广泛应用于工程绘图和设计领域的工具。

它提供了一种高效、精确且可重复的绘图方法，使得绘制平面和立体图形变得更加简单和便捷。

在本篇教程中，我们将分享一些CAD绘制平面和立体图形的技巧和方法，希望能帮助读者更好地运用CAD软件。

1. 绘制平面图形：首先，打开CAD软件并创建一个新的绘图文件。

选择绘图工具栏中的“线段”工具，使用鼠标依次点击平面图形的各个角点，形成需要绘制的图形。

可以使用“放大”、“缩小”等功能来调整视图，确保绘制的图形完整可见。

2. 编辑和修改平面图形：若需要编辑和修改已绘制的平面图形，可以使用CAD软件提供的“编辑”功能。

选择需要编辑的图形，然后点击“编辑”工具栏中的相应图标，如直线、圆等，进行添加、删除或调整操作。

还可以使用“修剪”、“延伸”等工具来进一步修改图形。

3. 绘制立体图形：对于立体图形的绘制，可以使用CAD软件中的“三维建模”工具。

首先，在平面图形上选择合适的基准点，然后使用“拉伸”、“挤出”等功能将平面图形扩展为立体形状。

可以根据需要调整立体图形的高度、宽度等参数，以得到所需的立体效果。

4. 查看和调整立体图形：CAD软件提供了多种视图选项，用于查看和调整立体图形。

可以使用“前视图”、“后视图”等选项来切换不同的视图角度，更好地观察立体图形的细节。

同时，还可以使用“旋转”、“缩放”等功能对立体图形进行调整，以达到更好的可视化效果。

5. 添加材质和光影效果：为了使立体图形更具真实感，可以在CAD软件中添加材质和光影效果。

选择立体图形，点击“材质”工具栏中的相应选项，如金属、木材等，将其应用于图形表面。

此外，还可以调整光照的亮度、方向等参数，以实现更真实的光影效果。

6. 导出和分享图形：完成绘制和编辑后，可以将图形导出为常见的图像格式，如JPEG、PNG等，以便在其他应用程序中使用。

在CAD软件中，选择“文件”菜单下的“导出”选项，选择合适的格式和保存路径，即可将图形导出并进行分享或打印。

三维逼真地形图的计算机绘制作者：沈文慧来源：《城市建设理论研究》2013年第22期【摘要】随着图形显示设备的日新月异的发展，真实的地形图绘制已成为地形地貌计算机处理最有吸引力的方向之一，地形地貌的真实感图形不仅能使所采集到点的图形表示更加形象，而且对未采集到点的图形也能合理地模拟。

基于此，本文对三维逼真地形图的计算机绘制进行了研究。

【关键词】三维逼真地形图计算机绘制中图分类号：O343.2 文献标识码：A 文章编号：随着测量技术的进步和计算机的推广应用，测量工作已日趋数字化和自动化，测量结果的打析、成图也遥步可由计算机来完成。

过去手工绘围几乎无法实现的三维地形图，现在也可由计算机画出。

三维地形图可以提供非常直观的地形信息，可以对铁路、公路建设中选线、平整路基，计算填挖方量等工作提供直观依据，而且对工程技术人员进行有关地形方面的决策时有很大帮助。

一、三维显示的步骤与方法1、三维显示的原理和步骤地形的三维显示技术是计算机图形学、数字摄影测量、地理信息系统的重要研究内容。

完成地形三维显示的基本步骤如下：（1）数据准备。

获取地形三维可视化所需的各类地形数据。

( 2)DEM 递归分析。

将DEM 细分成子网格, 再进一步细分为三角形面素，以便下一步绘图处理。

( 3) 透视投影变换。

建立地面点( DEM 结点) 与三维图像点间的透视关系, 由视点、视角、三维图形大小等参数决定。

( 4) 光照模型。

建立一种能逼真反映地形表面明暗、颜色变化的数学模型, 逐点计算每像素的颜色和灰度。

( 5) 消隐和裁剪。

消去( 或不显示) 三维图形的不可视部分, 裁剪掉三维图形尺寸范围之外的部分。

( 6) 图形绘制和存储。

依各种相应算法( 如模拟灰度、分形几何、纹理映射等) 绘制并显示各种类型的三维地形图, 并以标准图像文件格式( 如PCX、TIFF、BMP 等) 存贮。

( 7) 三维图形的后处理。

在三维透视图上添加各种地物符号、注记等, 进行颜色、亮度、对比度等处理。

光线跟踪算法的研究与进展刘进摘要：光线跟踪算法是图形绘制技术中的经典算法，但是该算法光线与物体的求交量庞大，严重制约着应用。

本文从经典的光线跟踪算法出发，研究了目前光线跟踪算法的国内外研究状况，具体从改进的光线跟踪算法和光线跟踪算法的加速技术，并进行了对比和分析。

最后对近几年的光线跟踪方法发展进行了总结，对未来研究热点及应用前景进行了展望。

关键词：可视化；光线跟踪算法；并行绘制；GPUResearch Status and Prospect for ray tracing algorithmsAbstract: As an classic algorithms of volume rendering in computer graphics, ray tracing algorithms is hindered by the huge computation cost in ray and volume. This paper summarizes the research status in ray tracing technology from the two main solutions: different extended ray tracing algorithms and the acceleration techniques in ray tracing algorithms. Comparison and analysis the different performance. Both current research focus and the future research prospect are also discussed in recent years.Key words: visualization; ray tracing algorithms; parallel rendering; GPU引言随着科学技术和计算机高速发展，人类已经进入到一个科技支撑的时代，在我们的生活中到处充满了高科技产品和技术，给我们的生活带来了改变和方便，其中计算机图形学的应用已经渗透到了各个工程技术领域，其已经成为计算机科学的重要学科之一，具有相当的重要性和无可替代的作用。

虚拟现实技术试题（一）1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。

2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。

3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion( 沉浸 ) Interaction( 交互 ) Imagination(想象 )4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备多传感器组力反馈装置5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。

常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。

6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式桌面式增强式分布式。

7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。

三维位置跟踪器8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备数据手套三维鼠标 .9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw) 和偏转角（roll）, 我们称为6 自由度（6DOF）。

10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器电磁跟踪器超声波跟踪器惯性跟踪器光学跟踪器。

11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。

该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。

12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。

要实现立体的显示。

现已有多种方法与手段进行实现。

主要有互补色偏振光时分式光栅式真三维显示.12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。

13、 HMD（Head_Mounted_Display ）, 头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic VirtualEnviroment）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE 主要组成由高性能图形工作站投影设备跟踪系统声音系统。

计算机图形学定义：计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。

图形：表示和绘制+ 输入/输出设备计算机图形学：计算机科学中，最为活跃、得到广泛应用的分支之一数据计算机图形系统图形图形及图形的表示方法图形：计算机图形学的研究对象能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等构成图形的要素几何要素：刻画对象的轮廓、形状等非几何要素：刻画对象的颜色、材质等表示方法点阵表示枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)简称为图像（数字图像）参数表示由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形简称为图形图形主要分为两类：1、基于线条信息表示2、明暗图(Shading)第一章绪论1.2.2 图象处理研究如何对一幅连续图像取样、量化以产生数字图像，如何对数字图像做各种变换以方便处理如何滤去图像中的无用噪声，如何压缩图像数据以便存储和传输，图像边缘提取，特征增强和提取1.2.3 计算机视觉和模式识别图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。

手写体识别、机器视觉计算几何几何问题的计算复杂性发展特点内容交叉、界限模糊、相互渗透1.3 CG的应用1.3.1 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域1、飞机、汽车、船舶的外形的设计,如波音777飞机的设计和加工过程2、发电厂、化工厂等的布局3、土木工程、建筑物的设计4、电子线路、电子器件的设计,设计结果直接送至后续工艺进行加工处理1.3.2 科学计算可视化科学计算可视化广泛应用于医学、流体力学、有限元分析、气象分析当中⏹在医学领域，可视化有着广阔的发展前途⏹是机械手术和远程手术的基础⏹将医用CT扫描的数据转化为三维图象，帮助医生判别病人体内的患处⏹由CT数据产生在人体内漫游的图象⏹可视化的前沿与难点⏹可视化硬件的研究⏹实时的三维体绘制⏹体内组织的识别分割——Segmentation1.3.3 真实感图形的绘制与计算机仿真1、计算机中重现真实世界的场景叫做真实感绘制2、真实感绘制的主要任务是模拟真实物体的物理属性，简单的说就是物体的形状，光学性质，表面的纹理和粗糙程度，以及物体间的相对位置，遮挡关系等等1.3.4 其他应用⏹GIS⏹娱乐⏹多媒体⏹虚拟现实（VR)1.3.5 当前研究的热点⏹计算机动画⏹用户接口⏹计算机艺术1.4 常用图形设备图形输入设备键盘、鼠标、光笔、触摸屏、扫描仪等图形输出设备阴极射线管（CRT)、显示器（光栅扫描显示器、液晶显示器）、打印机、绘图仪等作业1.写出对计算机图形学的认识,谈谈学科发展的关键因素2.计算机图形学的主要研究内容是什么?3.计算机图形学最具潜力的应用是什么?4.谈谈对计算机图形学的前沿领域的设想和体会?第二章基本二维图形的生成概念光栅显示器显示的图形是由一系列紧靠该图形路径的像素表示的，可看作具有一种或多种颜色的像素的矩阵或集合。