Метод оболочек

Свое название он получил от использования простых по конструкции трехмерных выпуклых фигур-оболочек, которые охватывают объект или его составные части и позволяют сравнительно просто выявлять часть пространства, где находится объект.

Оболочки-многоугольники. Сущность метода, реализующего сокращение времени вычислений изображений с тенями, заключается в следующем. На этапе создания математической конструкции объекта каждый его отдельный элемент (примитив или система примитивов) окружается интерактивно или автоматически воображаемой оболочкой – выпуклым многогранником. Число вершин N и ориентация граней выбираются из соображений надежного охватывания тела элемента оболочкой, минимального объема оболочки и минимального числа граней.

Эллиптические оболочки. Основная идея предлагаемого подхода заключается в следующем. На этапе конструирования объекта отдельные его части или весь объект окружают воображаемыми оболочками – эллипсоидами. Определить видимость или затененность от эллипсоида гораздо быстрее, чем для сложного, композиционного объекта или пространственно комбинирующихся примитивов. Тогда устанавливают тс рецепторы, которые "видят" эллипсоид и тень от него и все дальнейшие вычисления по наблюдению самого объекта ведут только для этих, так называемых рабочих рецепторов. Отношение общего числа рецепторов к числу рабочих приближенно показывает, во сколько раз сократились вычислительные затраты. Приближенность (оценки) связана с неплотностью прилегания оболочки к телу объекта. Рецепторы, которые "видят" промежуток между оболочкой и объектом, определяют некоторую часть ненужных вычислений, на которую уменьшается теоретический коэффициент сокращения N.

Оболочки-параллелепипеды. Такая оболочка определяет габаритные размеры примитива или семейства примитивов вдоль координатных осей. Каждый примитив представляется как бы погруженным в ящик, стенки которого параллельны координатным плоскостям.

На этапе создания математической конструкции объекта каждый его отдельный элемент (примитив или система примитивов) окружается интерактивно или автоматически воображаемой оболочкой – выпуклым многогранником. Число вершин N и ориентация граней выбираются из соображений надежного охватывания тела элемента оболочкой, минимального объема оболочки и минимального числа граней.