Iris González Blanco

INVESTIGAR:

Como se agregan los rellenos de poligonos en Opengl

Es un método manejado por OpenGl que es de tal uso para rellenar de color los polígonos que se estén realizando en el ámbito de la graficacion.

Antes que nada se especifica haciendo uso de la función glShadeModel. Si el parámetro es GL_FLAT, ogl rellenará los polígonos con el color activo en el momento que se definió el último parámetro; si es GL_SMOOTH, ogl rellenará el polígono interpolando los colores activos en la definición de cada vértice.

Este código es un ejemplo de GL_FLAT:

glShadeModel(GL_FLAT);

glBegin(GL_TRIANGLES);

glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); // activamos el color rojo

glVertex3f(-1.0f, 0.0f, 0.0f);

glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); // activamos el color verde

glVertex3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);

glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); // activamos el color azul

glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

glEnd();

Ejemplo

CLASICAS: ILUMINACACION LOCAL.

Son las luces que no son extensas, como las reales, sino puntuales. Se relacionan con los obejtos aislados sin tener en cuenta la interaccion entre ellos.
Las insuficiencias de los metodos de iluminacion local se han superado en pare por medio de sistemas de iluminacion global que permiten tomar en cuenta la iteraccion entre los objetos. las dos tecnicas prin cipales son el trazado de rayos y la rediosidad.

Calculo de Iluminacion por Vertices:

Se necesita calcular el vector normal asociado. Cuando se tiene la normal calculada se tiene que normalizar, dividir ese vector por su propio modulo para que sea unitario

OpenGL: glEnable(GL_NORMALIZE);

Para definir normales en openGL se utiliza la opcion glNormal(x,y,z).

Posterior Relleno de Trinagulos

se realizan varias fases de procesamiento por pixel. Comprobar si cada nuevo pixel es visible o no. Interpolacion lineal del color para el nuevo pixel. Si exite una textura definida o transparencia, efectuar la modificacion de color correspondiente. Se trata de la ultima fase, en ocasiones la mas costosa, del proceso, por lo que es la primera que suele integrar en el hardware grafico.

Renderizado en Tiempo Real

Los objetos deben ser des compuestos en poligonos. Estos poligonos seran descompuestos a su vez en trinagulos. Cada triangulo sera proyectado sobre la ventana y rellenado con los colores adecuados para reflejar los efectos de la iluminacion, texturas, etc. Una vez generado los triangulos, comienza una segunda fase de calcular realizados para cada pixel cubierto por los triangulos.

REALISTAS: ILUMINCACION GLOBAL

Son secillos y rapidos pero proporcionan imagenenes muy simples, que no representen el modo en que la luz ilumina los objetos y los espacios. Los metodos principales que existen son el ray tracing y el radiosity.

Trazado de Rayos

Computa la interaccion de la luz desde un punto de vista determinado y es adecuado para superficies reflectantes. Puede utilizarse como propiedad especifica de un determinado material.

Radiosidad

Esta basado en principios generales. En el estado inicial la escena consta de dos tipos de objetos que emiten luz y objeto que reciben luz. A partir de ahi se computa la luz que recibe cada objeto o, en una aproximacion mas exacta, cada parte de un objeto, segun una subdivision cuya densidad precisarse en sucesivas aproximaciones.

Calculos de Iluminacion por Pixel

Puede ser elaborada en hardware de graficos como un proceso de post-rasterizacion por medio de un programa de shader. Frecuentemente necesitan datos del VS, llegando incluso a veces a ser conducidos por este.

Alto Acabado

Un calculo para todo el polígono Se obtiene una intensidad que se aplica a un conjunto de puntos de un objeto. Se acelera el proceso de síntesis El polígono representa una superficie plana real del objeto que se modela y no es una aproximación de un objeto curvo.

SOMBREADO CONSTANTE O PLANO

Se obtiene una intensidad que se aplica a un conjunto de puntos de un objeto.

Aceleramos el proceso de sintesis
Correcto si se verifica
Fuente de luz en el infinito
Observador en el infinito.

CALCULO

Para cada cara visible, se elige un punto de la cara P, por ejemplo:

Un vertice
Una combinacion convexa de los vertices de la cara P1
Se calculan los valores unitarios necesarios en P
A todos los pixeles correspondientes a esta cara se les asigna este color/iluminacion
No hay gradiente de iluminacion en una cara
No hay problema en obtener P en mundo real.

INTERPOLACION DE INTENSIDADES (GOURAUD)

El calculo de la iluminacion se hace en mundo real. La interpolacion bilineal se hace en coordenadas de pantalla (a partir de iluminacion de vertices). Hay que normalizar (hacer UNITARIOS) los vectores normales a los vertices. No se aplica el filtro a los vertices.

Para todos los vertices de las caras visibles.

Se calcula la normal (UNITARIA) asociada al vertice como promedio de las normales (UNITARIAS) de las caras que contienen el vertice (incluidas las caras ocultas).
Se calcula la ilumincacion (color) asociasa al vertice, usando este normal. Iluminacion asociada a pixel/punto de la cara como interpolacion bilineal de la iluminaciones de los vertices:

Cara ABC
Interseccion de scan con AB y AC: P1 y P2
Punto/pixel P, entre P! y P2
Iluminaciones en P1, P2 como interpolacion de iluminaciones en A, B, C.
Iluminacion en P como interpolacion en P1, P2
Calculo incrmental de iluminacion en P:

Siguente punto del Scan,Q, tiene Xq = Xp +1

INTERPOLACION DE NORMALES (PHONG)

Mas que costoco que Gouraud, pero resultados mas naturales. Hay que normalizar normales interpoladas (en cada punto/pixel)

Calculo de la normal Unitaria asociada a cada vertice
Interpolacion bilineal de normales para encontrar normal a punto/pixel de la cara.
Se calcula iluminacion en P a partir de este vector normal
Obtencion de varios vertices:

Obtener el punto P en mundo real correspondiente a pixel bajo estudio es dificil
Se puede aproximar y usar L y V constantes a toda la cara
Se puede interpolar a partir de los valores.

Ray Trancing

Es el algoritmo para sintesis de imagenes tridimensionales. Propuesto por Tuner Whitted esta basado en el algotmo de determinacion de superficies visibles.

Buffer de Profundidas

Se utiliza para evitar que los objetos que estan detras se dibujen delante de los que los tapan. Por cada pixel dibujado en la pantalla, se almacena su coordenada Z. Si porteriormente se va dibujar un punto en esa misma posicion, se comprueba si el que esta ya dibujando va delante o atras.

Buffer de Stencil

Utilizada para guardar el patrin correspondiente a la sombra que un objeto proyecta sobre otro en funcion de la posicion de la fuente de luz. Este buffer suele ser empleado por la GPU para evaluar la complejidad de una escena.

Fuente de Color

Un modelo fisicamente correcto puede ser muy complejo. Para la matoria de las aplicaciones, se puede modelar fuentes de la luz en base a 3 componentes primarios, RGB, y puede usar cada uno de los 3 colores fuentes para obtener el componente de color correspondiente que un observador humano veria.

Luz Ambiente

O tambien se puede llamar iluminacion uniforme, se logra mediente fuentes grandes con difusores cuyo proposito es esparcir la luz en todas las direcciones.

Spotlights(direccionales)

Se caracterizan por un rango delgado de angulos por los cuales se emiten luz. Se puede construir spotlight sencillo de una fuente de punto limitando los angulos de donde la luz de la fuente se puede ver.

Fuentes de Luz Distantes

Requieren la direccion de un punto sobre la superficie a la fuente de luz. Segun se mueve a lo largo de la superficie, se debe recomputar este vector para calcular la intensidad en cada punto, una computacion que es parte significativa del calculo del sombreado.