Поверхностная полигональная модель трехмерного объекта и удаление невидимых поверхностей

В данной лабораторной работе объект рассматривается как сплошная поверхность, состоящая из множества граней. Для простоты вычислений будем представлять каждую грань треугольником. Т.е. каждая грань задается координатами трех вершин треугольника. Треугольник выбран потому, что это выпуклая фигура, все точки которой всегда лежат в одной плоскости. Если нарисовать после видового и перспективного преобразования все грани объекта (все треугольники) по аналогии с рисованием каркасной модели, то результат окажется не тем, который ожидается. Вместо изображения объекта мы получим хаотическое нагромождение треугольников, в котором разглядеть объект будет крайне сложно. Это происходит потому, что теперь объект представляет собой сплошное тело, а это значит, что те грани, которые находятся ближе к наблюдателю, заслоняют собой грани находящиеся дальше от него рис. 4.1.б.

Рис. 4.1. Различные модели представления объекта.

Следовательно, нам необходимо в процессе рисования граней нарисовать только те точки поверхности граней, которые видны наблюдателю. Такая задача решается с помощью алгоритмов удаления невидимых поверхностей. В данной лабораторной работе необходимо использовать алгоритм под названием Z-буфер.