Estudo Dirigido - Síntese de Imagens

1. O que você entende por síntese de imagens?
2. Como se pode classificar uma imagem quanto aos elementos gráficos?
3. Como se pode classificar uma imagem quanto à visibilidade dos elementos gráficos em relação a um observador (câmera)?
4. Como se pode classificar uma imagem quanto à quantidade de cores?
5. De acordo com as explicações físicas, as cores atribuídas aos pixels devem ser resultado da interação entre os raios luminosos e os objetos visíveis e não visíves. Como se denomina o modelo que analisa esta interação em Computação Gráfica?
6. Para reduzir o custo computacional, procura-se explorar em Computação Gráfica certas coerências na variação da tonalidade dos objetos. Ao invés de processar cada pixel individualmente, procura-se interpolar os resultados. Como se chamam os procedimentos de interpolação dos atributos relevantes à determinação das cores em cada pixel?
7. O comportamento dos raios luminosos num ambiente pode ser muito complexo. Uma simplificação adotada em Computação Gráfica é considerar somente como um ponto da superfície de um objeto interage diretamente com as fontes luminosas. Como são denominados em Computação Gráfica os raios oriundos das fontes luminosas?
8. Como se denomina o processo de síntese de imagens em que somente os shadow rays são considerados?
9. Quando se aplica o processo de interpolação para determinar as cores entre os pixels intermediários, justifica-se o esforço computacional para determinar mais exatamente a contribuição dos raios só em alguns pontos?
10. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que combina o algoritmo de z-buffer (para determinação de visibilidade) e a tonalização Gouraud (para interpolação das cores)?
11. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que combina o algoritmo de z-buffer (para determinação de visibilidade) e a tonalização Phong (para interpolação dos vetores normais)? Neste caso, quando se aplica o modelo de iluminação para determinar as cores em cada pixel?
12. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que combina o algoritmo de scan-line (para determinação de visibilidade) e a tonalização Gouraud (para interpolação das cores)? E a combinação scan-line com a tonalização Phong?
13. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que combina o algoritmo de pintor (para determinação de visibilidade) e a tonalização Gouraud (para interpolação das cores)? E a combinação algoritmo de pintor com a tonalização Phong?
14. Uma alternativa ao modelo geométrico é o modelo energético através do qual a componente difusa do modelo de iluminação é determinada em termos da troca de energia entre os objetos. Isso permite tratar de forma mais precisa as multireflexões. Como se denominam os métodos que usam este paradigma para determinar a componente difusa?
15. Nos procedimentos de síntese de imagens baseados no scanline é usual utilizar o modelo de iluminação local para determinar a intensidade em cada ponto visível da superfície. Neste paradigma os objetos transparentes e as sombras são tratados apropriadamente?
16. Como se pode sintetizar o efeito de transparência quando se utiliza o modelo de iluminação local para determinar a intensidade luminosa?
17. A determinação de sombras consiste essencialmente em classificar os objetos de uma cena em duas classes: os visíveis e os não-visíveis pelas fontes luminosas. Explique três procedimentos de classificação.
18. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que combina um dos algoritmos de visibilidade apresentados anteriormente, o método de radiosidade para determinação da intensidade luminosa e a tonalização Gouraud? Se optarmos pela tonalização Phong, haverá modificações significativas no resultado?
19. Qual é o fluxo de dados na síntese de imagens que aplica o método de traçado de raios (ray tracing)?
20. O que os nós e os arcos de uma árvore de raios (ray tree) denotam? Exemplifique.
21. Quais são os fatores que podem influenciar na qualidade de uma imagem gerada pela técnica de traçado de raios?
22. Qual é a diferença entre os raios primários e os raios secundários?
23. Qual é o ponto crítico nos algoritmos de traçado de raios?
24. Como se pode computar a interseção entre um raio e um plano?
25. Como se pode computar a interseção entre um raio e uma esfera?
26. Como se pode computar a interseção entre um raio e uma superfície representada implicitamente?
27. Como se pode computar a interseção entre um raio e uma superfície representada parametricamente?