Graficación IV. Síntesis de imagen

Detección de superficie visible Para sintetizar una imagen que parezca real, es necesario determinar qué objetos están siendo ocultados por otros Para determinar el ocultamiento de objetos o pixeles, es preciso saber dónde se encuentra el observador, y verificar si un objeto se interpone entre el observador y otro objeto Aún cuando al representar en pantalla 2D se omite la información del valor en el eje z, éste nos indica la profundidad, es decir, la distancia que lo aleja del observador, y nos indicará qué objetos se encuentran más cerca, y se interponen.

Clasificación de técnicas de detección Dependiendo de si manejan definición de objetos, o imágenes proyectadas Métodos de objeto-espacio Realiza comparaciones entre objetos y sus partes para determinar posición y ocultamiento Método de imagen-espacio La visibilidad se decide punto por punto

Métodos de detección Detección de cara posterior Método de búfer con profundidad Método de búfer A Método de línea de rastreo Método de clasificación de profundidad Método de árbol BSP (binary space- partitioning) Método de subdivisión de áreas Método de árboles octales Método de emisión de rayos

Detección de la cara posterior Es un método rápido y sencillo Se basa en las pruebas “interna y externa”. Si el componente z del vector normal de una cara de un poliedro es positivo (se aleja), la cara no es visible Sólo funciona para superficies convexas

Método de búfer de profundidad Se utiliza un búfer que indica, para cada pixel, cuál es la profundidad mínima del pixel más cercano representado Si un pixel candidato tiene una profundidad menor a la registrada: Se registra su profundiad Se pinta el pixel Si no: Se ignora

Z-búfer

Método de búfer A Semejante al z-búfer, pero registrando un valor de intensidad Permite acumular valores por transparencia Los pixeles nuevos que se superponen, si son opacos, domina, si son parcialmente transparentes, se suman Si son bordes, se consideran para efecto antialias (suavizado de bordes)

Método de línea de rastreo Se efectúa un barrido progresivo de los objetos para determinar la posición y superposición de los objetos

Método de clasificación de profundidad También conocido como el algoritmo del pintor Se clasifican las superficies de acuerdo a su profundidad Se van trazando de acuerdo a orden de profundidad, empezando por los más lejanos

Método de clasificación de profundidad

Método del árbol BSP Binary space-partitioning Método eficiente para determinar visibilidad al pintar de atrás hacia delante Muy útil cuando la vista cambia, pero no los objetos Los objetos se clasifican en árbol de acuerdo a su posición Al cambiar la visión, es fácil restructurar el árbol

Método del árbol BSP

Método de subdivisión de áreas El área de una imagen se subdivide en áreas cada vez más pequeñas Se realiza la subdivisión sucesiva hasta que el área pequeña es la proyección de una superficie individual o ninguna superficie

Métodos de árboles octales Se subdivide el espacio en volúmenes más pequeños, descartando aquellos que no contienen nada Se detectan aquellos volúmenes con contenido y se despliegan en orden de distancia, del frente hacia atrás Se omiten volúmenes que quedan bloqueados por otros más cercanos

Métodos de árboles octales

Método de emisión de rayos Cada pixel en la imagen es considerado como un rayo que será rastreado para observar cómo coincide con objetos. Cada contacto se analiza de acuerdo a la naturaleza del objeto, pudiendo: Ser opaco, mostrando luz ambiental Ser reflectivo, desviando el rayo, que deberá ser rastreado Ser transparente, desviando el rayo hacia su interior Combinación de los anteriores Ser fuente de luz

Método de emisión de rayos