6.2 Isoflächendarstellung



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6.2 Isoflächendarstellung

Diese Darstellungsform ist eine übliche Methode, um Attribute von dreidimensionalen Objekten darzustellen. Dazu ist im Prinzip der Zahlenbereich des Attributs auf einen ganzzahligen Bereich abzubilden.gif Dieser in Stufen quantisierte Bereich wird dann der Oberfläche zugeordnet. Es entstehen sogenannte Isoflächen, die eingefärbt werden und über eine Farbskala oder Graustufen (Abbildung 6.2) eindeutig dem Attribut zugeordnet sind.

Die Isoflächen lassen sich am einfachsten aus den Dreieckskanten bestimmen. Jeder Kante werden daher an gewissen Stellen, die durch eine lineare Interpolation bestimmt sind, Punkte zugeordnet. Die Flächen werden für jedes Dreieck einzeln generiert. Ingesamt sollen vier verschiedene Fälle unterschieden werden.

Dazu müssen zunächst die Dreieckseckpunkte nach ihrem ganzzahligen Wert aufsteigend sortiert werden. Bezeichnen , und die ganzahligen Werte an den Dreieckseckpunkten, so müssen , und so sortiert werden, daß gilt. Parallel dazu sind den Kanten mit ihren Punkten Felder mit den ganzahligen Werten , und mit der Größe , und zugeordnet.gif Die möglichen Konfigurationen sind in den Abbildungen 6.7-6.10 dargestellt. Die Umsortierung der Dreieckseckpunkte bzw. Kanten kann natürlich auch Dreiecke produzieren, die im Uhrzeigersinn orientiert sind. Das ist aber nicht problematisch, da man beim Isoflächenaufbau nur die Durchlaufrichtung über die einzelnen Polygonpunkte ändern muß.

  

  

Die Kante soll immer eine ausgezeichnete Kante sein. Da sie durch die Sortierung immer die größte Anzahl von Punkten enthält, wird immer eine Polygonkante an Kante liegen.

Der Fall mit in Abbildung 6.7 könnte auch als Sonderfall von Fall 2 (Abbildung 6.8) gesehen werden. Da aber eine meist nicht unwesentliche Menge von Dreiecken einen flachen Gradienten aufweisen, sollte dieser Fall aus Geschwindigkeitsgründen gesondert behandelt werden. Von Kante ausgehend werden die Polygone in Richtung der angegebenen Orientierungspfeile aufgebaut. Das erste Polygon ist immer ein Dreieck, und die folgenden Polygone für die Fälle 2 und 3 sind immer Vierecke. Das letzte Viereck wird von Punkt weg aufgebaut. Dann ist zu unterscheiden ob Fall 3 oder Fall 4 vorliegt. Bei Fall 4 ist ein Fünfeck oder z.B. ein Viereck und ein Dreieck zu bilden. Das restliche Dreieck (Fall 3 und Fall 4) kann man gegen die Orientierung von von Punkt ausgehend nach dem gleichem Schema aufbauen. Fall 4 wird dadurch gefunden, daß man überprüft, ob gleich ist.

Alle generierten Polygone müssen gegen den Uhrzeigersinn orientiert sein und jeder Polygonstartpunkt liegt auf . Jedes Polygon bekommt den ganzzahligen Wert des Polygonstartwertes zugeordnet, der über eine Farbtabelle eine eindeutige Farbzuordnung erhält.



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Martin Stiftinger
Fri Nov 25 16:50:24 MET 1994