9 / 13
Расчет внешних тепловых потоков на космический аппарат методом
z
-буфера
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
23
Расчет площадей миделей КЭ КА с использованием
z
-
буфера
. Технически
буфер состоит из двух матриц размером
N
e
N
e
. Первая — матрица глубины —
предназначена для хранения текущих значений глубины для пикселей, вторая —
для номеров площадок, к изображению которых они принадлежат. Перед началом
расчета матрица глубины заполняется значениями, гарантированно превышающи-
ми расстояние от картинной плоскости до самой удаленной от нее точки СГМ,
а матрица номеров площадок обнуляется. Для пикселя с номерами
n
,
m
, прошедше-
го тест на принадлежность изображению обрабатываемой
k-
й площадки, вычисля-
ется значение глубины
z
n
,
m
, т. е. расстояние от картинной плоскости до точки пере-
сечения проектора этого пикселя с плоскостью площадки:
,
/
(
)
,
n m k kr
nm kz
z
n a p n
где ͞
n
k
,
kz
n
— единичный вектор нормали к площадке в проекционной СК и его
z-
компонента; ͞
a
kr
— координаты опорной точки
k-
й площадки в проекционной
СК.
Полученное значение глубины сравнивается с тем, которое имеется в буфе-
ре для пикселя с номерами
n
,
m
. Если новое значение
,
n m
z
окажется меньше
имеющегося в буфере, то выполняются следующие действия:
– в ячейку матрицы глубины с индексами
n
,
m
помещается вычисленное
значение
,
;
n m
z
– в ячейку матрицы номеров с индексами
n
,
m
помещается номер обраба-
тываемой
k-
й площадки, которая с этого момента будет считаться ближайшей к
картинной плоскости во фрагменте изображения, занимаемом пикселем.
После перебора всех площадок СГМ КА в буфере останутся номера только
тех из них, которые являются полностью или частично видимыми по направле-
нию лучистого потока. Визуально это соответствует удалению «невидимых ча-
стей» изображения. В качестве примера на рис. 3 приведено изображение СГМ
КА, полученное с использованием описанного алгоритма.
Рис. 3.
Схема проецирования и изображение СГМ КА