Terceiro Trabalho

 Aplicação de textura e iluminação em objeto modelado

 

Os processos apresentados são descritos abaixo:

·        Modelagem Geométrica: Descrição de um objeto por meio do cálculo da posição dos seus vértices e seus respectivos vetores normais;

·        Cenas: Mudança do sistema de referência, permitindo que o modelo seja visualizado a partir de qualquer ponto de vista do espaço (posição da câmera);

·        Projeção: Aplicação da geometria projetiva, mapeando os pontos do volume calculado para os pontos do plano de projeção;

·        Imagem Contínua: Determinação da luminância ou brilhância de cada ponto da imagem considerando que existam fontes luminosas pertencentes ao modelo;

·        Imagem Discreta: Como o dispositivo de saída é um dispositivo raster (possui número limitado de pontos), somente alguns pontos serão representados;

·        Imagem Digital: A luminância de cada ponto amostrado da imagem deve pertencer a uma faixa limitada e sub dividida em valores inteiros.

 

Texturização

 Visando produzir imagens mais realistas, técnicas de texturização são utilizadas para representar pequenos detalhes cuja modelagem é extremamente custosa (tanto em tempo quanto em memória que será utilizada) ou a rugosidade do material que está sendo modelado.

A menor entidade de textura é denominada TEXTEL (texture element). Estes elementos possuem valores de intensidade luminosa distribuídos de tal maneira que estando posicionados de maneira contígua, representam características superficiais de diversos materiais.

 

Apresentação do aplicativo

O objeto modelado representa o logotipo da Unicamp, desenvolvido no Primeiro Trabalho.

A rotação do objeto pode ser alterada pressionando as teclas X, Y ou Z. Estes movimentos causam o incremento de 5° nos eixos X, Y e Z, respectivamente.

Deve-se notar que a posição inicial dos eixos é configurada da seguinte maneira na janela:

Para retornar o objeto para seu estado inicial, o item Posição Inicial do menu Arquivo deve ser clicado. Da mesma maneira, a tecla Esc retorna o objeto à sua posição original.

O menu Ajuda possui informações sobre a condução do programa e os elaboradores:

 

O modelo de iluminação, apresentado no Primeiro Trabalho, foi utilizado com o posicionamento de uma fonte luminosa ao longo do eixo Z, direcionado para o centro da circunferência menor [0, 0, 0, 1]t.

 As tabelas abaixo mostram as características da fonte luminosa e do material utilizado, decompostas pelo modelo tricromático RGB:

LIGHT0 X Y Z W
Posição da fonte 0 0 -3 1
Direção da fonte 0 0 1 0

 

LIGHT0 R G B a
Ambiente 0,3 0,3 0,3 NA
Difusa 0,5 0,5 0,5 NA
Especular 0,8 0,8 0,8 NA

 

Material R G B a
Ambiente 0,8 0,8 0,8 1
Difusa 0,8 0,8 0,8 1
Especular 0,2 0,2 0,2 1

 

 

Técnicas de texturização

Uma das técnicas utilizadas para aplicar a texturização sobre elementos, consiste na troca da cor dos pixels por valores de intensidade (luminância ou brilhância) definidos nos textels. Esta alteração não considera o valor original da cor do pixel.

 

A técnica da Modulação utiliza a máscara definida (textel) como valor de pesos que será multiplicado pela intensidade de cada pixel analisado. Como o modelo de iluminação está sendo utilizado neste aplicativo, esta função modificadora foi escolhida para aplicar a textura sobre o objeto modelado.

 

A máscara de textura utilizada consiste em um reticulado quadrado, com 64 linhas e 64 colunas.

Para cada uma das 4096 sub unidades que compõem este textel, valores aleatórios no intervalo [0; 1] multiplicam as componentes Vermelho (R), Verde (G) e Azul (B) recebidas como parâmetros desta sub-rotina.

Esta modulação dá a impressão de uma superfície rugosa, pois existem várias pequenas regiões escuras em contraste com várias pequenas regiões com alta brilhância.

Tratando-se de um paradigma procedural, a troca da cor dominante é feita de forma simples, pois uma nova matriz (textel) é calculada e os próximos elementos construídos herdarão estas características, seguindo a utilização da máquina de estados implementada no OpenGL. Desta maneira, os cilindros são predominantemente vermelhos e o restante azul.

 

As imagens mostram a seqüência do logotipo visto pela frente e depois rotacionado de 180°, em relação ao eixo Y. Deve-se notar que a fonte de luz está posicionada à frente do objeto.

 

 

 

Arquivo Executável Código Fonte

 

  

Última atualização: segunda-feira, 30 de junho de 2003