真实感图形学作为一种图形生成技术,一直是计算机图形学研究的前沿领域。随着计算机软硬件技术近年来的迅速发展,三维图形的高度真实感目标日益接近,其应用愈来愈广。真实感图形的生成,使我们对图形进行艺术的加工和控制变得十分简单。同时伴随着计算机辅助几何设计的广泛应用,对现实世界对象进行建模渲染,再现现实世界已成为现实。在生产设计领域,提供给建筑师和艺术家们对其作品的直观效果,已经成为了图形真实感所应用的最为广泛的地方之一。这不但可以提前发现设计中的不足从而极大地节约成本,而且避免了工程的延期问题。在陶瓷的制作过程中,陶瓷贴花是陶瓷工艺流程中的一个重要步骤,其效果好坏直接影响到陶瓷的应用价值、欣赏价值及艺术价值。将陶瓷制作流程虚拟化,用三维图形来仿真陶瓷等艺术品的建模及贴花过程,从而向艺术创作者提供各个角度的直观设计效果,即是本文所研究的主要目标。本文首先对陶瓷贴花方面的相关理论技术进行了深入研究,着重研究了陶瓷建模、网格划分、光照、纹理映射这些方面,并对相关技术进行了优化改进。然后在VC环境下,通过调用OpenGL图形库具体实现了一个关于陶瓷贴花的三维模拟软件,取得了较好的效果。本文主要论述了以下几个方面的内容:1. Bezier样条、B样条、NURBS样条曲线是计算机辅助几何设计中最为重要的样条曲线。陶瓷模型的生成由轮廓线绕中轴线旋转生成,由样条曲线生成轮廓线。本文对样条曲线技术的发展做了全面的论述,重点介绍了Bezier样条、B样条、NURBS样条曲线,且分析比较了各自的优缺点。2.对曲面参数化技术进行了研究,重点探讨了曲线曲率、保长映射等重要理论,且将其引入到曲面网格化中。3.介绍了图形真实感(纹理映射、光照)的相关知识及最新技术,提出了一种动态实时纹理贴图的算法。将该算法应用到了陶瓷模拟贴花系统中,为寻找较完美的贴花位置提供了简单的操作和直观的效果。4.简单的论述了三维图形渲染的操作流程,介绍了OpenGL的使用机制。5.最后将理论成果及创新点进行了实践,本文以OpenGL和VC++6.0为开发工具实现了一个陶瓷贴花的模拟系统。该系统提供了用途广泛的B样条、Bezier样条、NURBS样条曲线来作为模型轮廓线,进而模型构建,然后选择图片贴花于模型上。且为用户提供了良好的交互操作。
