el proceso de obtención de imágenes ( universidad nacional de moquegua )

5/6/2018 El proceso de obtención de imágenes ( Universidad Nacional de Moquegua ) - slidepdf.com

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El proceso de obtención deimágenesMSc. Edgar Taya Acosta

Asignatura: Realidad Virtual

Universidad Nacional deMoquegua



� El proceso de obtención de imágenes se puede tratardesde dos puntos de vista:

Procesamiento de imágenes : La adquisición y tratamiento de una imagen para conseguir un modeloinformático de la misma.

Síntesis de imágenes : La representación gráfica en elcomputador del modelo informático de una escena óimagen.

� El proceso de síntesis de una imagen : Conjunto deoperaciones (en 3D y en 2D) sobre un modeloinformático de datos que resultan en unarepresentación gráfica del mismo en un dispositivofísico de representación.



� En general se considera disponible:

Una descripción geométrica 3D ó 2D de losobjetos que forman la escena,

Una descripción física asociada a los objetos,

Un observador de la escena,

Unas condiciones de iluminación, Un dispositivo físico de representación,

Un objetivo a cumplir: realismo, rapidez, «



� Etapas de la síntesis de una imagen: Recorrido de la escena, Transformación del modelo, Transformación de la vida, Recortado, Proyección,

Transformación del dispositivo, Iluminación, Conversión al raster, Muestra en pantalla.



� Recorrido de la Escena: La escena es el conjunto de los objetos que se quieren representar

junto con su entorno (luces, observador, «.), La geometría de los objetos se describe con un modelo

geométrico de representación. El recorrido de la escena comprende los métodos de

interrogación de las características de los objetos a visualizar. Sistemas de coordenadas: sistema de referencia coordenado

particular a cada objeto.

Técnicas implicadas:x Modelado geométrico de superficies,x Modelado geométrico de sólidos,x Otros modelos (datos científicos, fractales, gramáticas,«)x Modelo jerárquico,x Métodos de recorrido e interrogación de estructuras de datos.



� Transformación del modelo:

Habitualmente es necesario colocar los objetos enla escena a partir de un sistema particular dondese definieron,

La transformación del modelo supone un cambiodel sistema de referencia,

Espacio afin (vectores y puntos),

Transformaciones afines (traslación, rotación,escalación)

Matrices de transformación.



Transformación de la vista

� Toda visualización precisa de un observador.� La transformación de la vista, una vez conocida la

posición del observador, supone un cambio decoordenadas de referencia de la escena al sistemalocal de observación.

� Técnicas implicadas

Modelo de la vista (cámara sintética, volumen de vista,«.), Transformaciones afines (traslación, rotación,

escalación, «) Matrices de transformación.



� Recortado: El observador tiene un campo de vista determinado por el

volumen de vista. Lo que queda fuera del campo de visión debe ser eliminadode las posteriores operaciones: proceso de recortado.

En general, el recortado calcula la parte común entre dosentidades geométricas. En este caso, una de ellas es el

volumen de vista; la otra cada uno de los objetos.

Técnicas implicadas:x Cálculo de intersecciones,x Criterios de interioridad,x Concavidad y convexidad,x Algoritmos de recorte de rectas,x Algoritmos de recorte de polígonos.



� Eliminación de caras ocultas: En una escena, los objetos se tapan a sí mismos y entre sí, quedando

siempre partes ocultas al observador.

Las partes ocultas deben ser eliminadas de posteriores operaciones:proceso de visibilidad.

El proceso de visibilidad es complejo. Existen numerosos algoritmos de visibilidad.

Una clasificación de los algoritmos de visibilidad.x Algoritmos que resuelven el problema apoyándose en el dispositivo

(espacio de la imagen).x Algoritmos que resuelven el problema apoyándose en el sistema de

coordenadas de la escena (espacio del objeto). Técnicas implicadas:

x Cálculo de normales,x Ordenación,x Algoritmos de visibilidad,x Aceleración por coherencia.



� Proyección: La representación de la escena en el dispositivo es en 2D, la

escena está en 3D. La operación de paso de un sistema 3D a uno 2D se conoce como

proceso de proyección. La proyección de un punto 3D sobre un plano se calcula trazando

una visual por el punto y calculando la intersección con el plano. Tipos de proyección:

x Paralela: visuales paralelas.x Perspectiva: visuales partiendo del observador (pto. de vista)

Técnicas implicadas:x Sistemas proyectivos,x Matrices de proyección.x Transformación perspectiva-paralela.



� Transformación al Dispositivo: Los objetos proyectados están referidos a un sistema de

coordenadas 2D procedente del de la vista. Los objetos en el rectángulo del plano de proyección (ventana) se

visualizará en un rectángulo del dispositivo físico (marco). El cambio de sistema de coordenadas del mundo real (vista) al

del dispositivo se conoce como transformación del dispositivo. Técnicas empleadas:

x Cambio de sistemas de coordenadas 2D.x Sistemas y transformaciones normalizadas.x Recorte en 2D.x Isotropía y anisotropía.x Ampliación (zoom) y deslizamiento



� Conversión al Raster o Rasterización: Actualmente la representación de gráficos en un

computador se realiza activando puntos discretos de unamatriz: el raster.

Las entidades gráficas a representar (primitivas) son denaturaleza contínua.

Al proceso de conversión de una entidad contínua en un

conjunto de puntos discretos se le denomina rasterización. Técnicas empleadas:x Algoritmos de conversión de rectas,x Representación de texto gráfico.

x Relleno de áreas y polígonos,

x Técnicas anti-aliasing.



� Iluminación: Conocidos los puntos a iluminar es necesario conocer el color que se

debe asignar a cada uno de ellos.

El color depende de:x La iluminación del punto 3D sobre la superficie del objeto.x La forma del objeto (normal) en ese punto,x Las propiedades ópticas del material,x El acabado superficial (rugosidad)x El color del objeto,x Las propiedades de la fuente luminosa,

Un modelo de iluminación tiene en cuenta todos los factores anteriorespara calcular el color que resulta en cada punto.

Técnicas empleadas:x Modelos de iluminación.x Modelos de sombreado.x Texturas.

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