Presentacin de PowerPoint

Computacin GrficaModelos deSombreado

Introduccin:Hoy en da nos encontramos con video juegos y pelculas de video donde las animaciones son casi reales. Las grficas poseen diversos colores, texturas y brillo; donde los movimientos son casi perfectos.Ahora la pregunta es Cmo? o Qu? Permite que estas grficas se hagan cada vez ms reales.

Conceptos Bsicos:Sombra.- Es una regin donde la luz es obstaculizada.

Conceptos Bsicos:Sombreado - Shading.- Implica la simulacin de la computadora, o de manera ms sencilla, el clculo de cmo las caras de un polgono se comportarn cuando es iluminado por una fuente de la luz.

El sombreado es solo un paso ms para dar realismo a las imgenes.

Modelos de Sombreado para polgonosLa mayora de objetos 3D estn hechos de polgonos que deben ser coloreados y rellenados de tal manera que no parezcan redes de alambre (wire frames).

Modelos de Sombreado para polgonos*Malla Poligonal:

Superficie Curva Malla Poligonal

aproxima aModelos de Sombreado para polgonosDefinicin.- Es una superficie creada mediante un mtodo en tres dimensiones generado por un sistema de vrtices ubicados en un espacio virtual con los datos de sus coordenadas.

Modelos de Sombreado para polgonos*Sombreado de Malla Poligonal:Si se quiere aproximar una superficie curva a travs de una malla poligonal y cada faceta se sombrea de manera individual, entonces cada polgono ser claramente distinguible de sus polgonos vecinos.

Modelos de Sombreado para polgonos*Bandas de Mach:Lasbandas de Machson unailusin pticaque parte de una imagen con dos bandas, una iluminada y la otra oscura, separadas por una pequea banda central coloreada con un gradiente de iluminado a oscuro.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Constante Plano Flat:Es el mtodo ms sencillo y rpido que consiste en que cada polgono se rellena de un color uniforme.

Modelos de Sombreado para polgonosEn este tipo de sombreado se consigue el color al aplicarlo sobre las normales de cada polgono.

Modelos de Sombreado para polgonosVentajas:Es muy rpido y sencillo.Puede usarse para bocetos de baja calidad.Sus resultados son buenos para figuras planas.Desventaja:Ya que no podr tener ms de un color por cada cara del polgono, la imagen se ver poco real.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Interpolado:Es una pequea mejora del Sombreado Plano.Para el sombreado interpolado se calculan las normales de cada vrtice del polgono, se calculan tantos colores como vrtices. Luego se interpola linealmente sobre un tringulo a partir de los valores determinados para sus vrtices.

Modelos de Sombreado para polgonosCaractersticas:Se puede generalizar para otro tipo de polgonos.A su vez, en lugar de realizar la interpolacin para cada pixel, se puede hallar una ecuacin de diferencia.Esta interpolacin no evita la apariencia facetada.

Modelos de Sombreado para polgonosVentaja:Es mejor que el sombreado constante y ligeramente ms lento porque hay que calcular un color para cada punto del polgono.Desventajas:Da malos resultados si los polgonos se usan para aproximar una superficie curva.No es capaz de representar la reflexin especular (causada por la radiacin solar), excepto, si el punto de luz est en uno de los vrtices.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Gouraud:Este modelo utiliza fundamentalmente la interpolacin. Se calculan los valores de luminosidad en cada vrtice, para luego calcular la intensidad en el resto de pixeles por interpolacion lineal, esto permite simular continuidad sin necesidad de tener una malla muy densa.

Modelos de Sombreado para polgonosPasos:A cada vrtice se le asigna una normal.

Se calculan las intensidades de los vrtices.

Modelos de Sombreado para polgonos

Se interpola linealmente la intensidad en cada pxel del polgono.

Modelos de Sombreado para polgonosVentaja:Este mtodo tiene una mejor representacin de las superficies curvas que los dems mtodos de sombreado.Desventajas:Mala representacin de zonas abruptas.Anomalas debido a la interpolacin despus de las proyecciones.Malas reflexiones especulares (superficies lisas).

20PlanoPhongModelos de Sombreado para polgonosSombreado de Phong:Tambin es llamado Sombreado de interpolacin de normales porque interpola el vector normal a la superficie en lugar de la intensidad. Es un algoritmo que crea precisos brillos dando una vista ms realista del objeto .

Modelos de Sombreado para polgonosPasos:Se determina el vector normal unitario promedio en cada vrtice del polgono.Se interpolan de manera lineal las normales de vrtice en la superficie del polgono Se aplica un modelo de iluminacin a lo largo de cada lnea de rastreo para calcular las intensidades de los pixeles que se proyectan para los puntos de la superficie.

Modelos de Sombreado para polgonosVentajas:Aspecto muy realista.Crea brillos especulares precisos.Suaviza las aristas entre caras.Reduce considerablemente el efecto de la Banda de MachDesventajas:Son demasiados clculos, especialmente, normalizaciones.Costo computacional alto.Bastante lento.

Modelos de Sombreado para polgonosOtros tipos de sombreado:

Existen ms modelos aparte de los ya mencionados, pero como son secundarios se hablar un poco de ellos.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado de Blinn:Mtodo de sombreado que trata de una variacin del sombreado de Phong, en el que los brillos aparecen ms redondeados.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Anisotrpico:Superficies con brillos elpticos, no circulares, que mide la diferencia de tamao entre los resaltes vistos desde dos direcciones perpendiculares distintas. Es til para modelar pelo / cabello, vidrio o metal cepillado.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Metal:Mtodo de clculo propio para color de brillos especulares. Color especular vara entre el color difuso del material y el color de la luz.

Modelos de Sombreado para polgonosSombreado Translucidez:Puede combinarse con reflejos especulares y transparencias para obtener mayor realismo, tambin capturan sombras proyectadas en las caras posteriores del objeto. Se puede usar para simular objetos muy finos como hojas o telas as para simular efectos concretos de materiales tipo piel e incluso mrmoles.

PlanoGouraudPhongLos modelos de sombreado de polgonos como Plano, Interpolado, determinan la sombra de un polgono individualmente, en cambio, los modelos para Malla Poligonal como el modelo Gouraud y Phong aprovechan la informacin proporcionada por los polgonos adyacentes para simular una superficie suave.

Comparaciones:

Comparaciones:Conclusiones:Los mtodos de sombreado son importantes.Existen mltiples mtodos de sombreado con distintos.No todos los mtodos de sombreado producen los mismos resultados. Los mtodos ms usados dependen de la necesidad que se tenga de un resultado final.