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.
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.
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.