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Superfícies. Aula 12. Computação Gráfica. Prof. Leo. Superfícies. Introdução. As superfícies são muito importantes para a computação gráfica Uma grande quantidade de elementos gráficos são formados através de superfícies. Superfícies. Introdução. Uma superfície (como uma curva) pode:
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Superfícies Aula 12 Computação Gráfica Prof. Leo
Superfícies Introdução • As superfícies são muito importantes para a computação gráfica • Uma grande quantidade de elementos gráficos são formados através de superfícies
Superfícies Introdução • Uma superfície (como uma curva) pode: • Ter representação analítica • Ser gerada por famílias de conjuntos de pontos • Podemos ainda interpolar, ajustar ou aproximar superfícies a partir de pontos • Essa forma de geração de objetos por seus contornos é muito importante na modelagem geométrica
Superfícies Representação Analítica • Assim como as curvas, superfícies representadas de forma analítica são obtidas através de uma equação • Exemplo: • Polinômios de grau 1 s x(s,1) P1,1 P0,1 x(s,t) t P0,0 P1,0 s x(s,0)
Superfícies Representação Analítica • Exemplo: • polinômios de grau maior que 1 Esfera Parabolóide Hiperbólico
Superfícies Representação Analítica • As curvas bem conhecidas e usadas na C.G. também podem ser utilizadas para gerar superfícies • Pontos intermediários podem ser interpolados Spline Bézier
Superfícies Representação Analítica – Geradas por Rotação • Uma curva pode ainda ser rotacionada em torno de um eixo para produzir a família mais conhecida de superfícies • Sólidos de revolução ou Superfícies de revolução • Ex: um segmento de reta girando 360º em torno do eixo z produz a seguinte superfície cônica:
Superfícies Representação Analítica – Geradas por Rotação • Exemplos POV-Ray
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Uma forma muito tradicional (e bastante utilizada por tecnologias como OpenGL) de definir superfícies é através da simples representação de seus pontos e conexão dos mesmos • Os pontos podem ser conectados de diversas formas diferentes • As malhas formadas pela conexão de pontos em geral definem um conjunto de polígonos como triângulos ou quadriláteros • Este conjunto de arestas formam as faces
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • As formas principais de conexão de polígonos utilizando triângulos são: • Trianglelist • Trianglestrip • Trianglefan
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglelist • Define uma série de triângulos • É o que gasta mais memória por não compartilhar vértices • Para conectar os triângulos, os vértices precisam ser repetidos • Funcionamento: • Cada triângulo é definido por um conjunto separado de 3 pontos • Triângulo 1: vértices 1, 2 e 3 • Triângulo 2: vértices 4, 5 e 6 • ...
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglelist • Ex: • Qual o formato da malha formada pelo conjunto de vértices: B Definição da malha: A, B, C, B, C, D, C, D, E D 2 E 1 3 A C ( 0.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 0.0f, 1.0f, 0.0f ) ( 1.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 1.5f, 1.0f, 0.0f ) • ( 2.0f, 0.5f, 0.0f ) • ( 3.0f, 1.5f, 0.0f )
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglestrip • Define uma série de triângulos conectados, que compartilham vértices • Economia de memória e rápida renderização • Funcionamento: • Depois de definir um triângulo com três vértices, o próximo triângulo pode ser definido simplesmente com a adição de um novo vértice • Triângulo 1: vértices 1, 2 e 3 • Triângulo 2: vértices 2, 3 e 4 • ...
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglestrip • Ex: • Qual o formato da malha formada pelo conjunto de vértices: Definição da malha: A, B, C, D, E, F ( 0.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 0.0f, 1.0f, 0.0f ) ( 1.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 1.5f, 1.0f, 0.0f ) • ( 2.0f, 0.5f, 0.0f ) • ( 3.0f, 1.5f, 0.0f )
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglefan • Define uma série de triângulos conectados, que compartilham um vértice central e o último definido • Funcionamento: • Uma vez definido o primeiro triângulo, o primeiro de seus vértices é compartilhado pelos outros triângulos • Cada triângulo é formado pelo primeiro vértice, mais outros dois vértices • Triângulo 1: vértices 1, 2 e 3 • Triângulo 2: vértices 1, 3 e 4 • ...
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Trianglefan • Ex: • Qual o formato da malha formada pelo conjunto de vértices: Definição da malha: A, B, C, D, E, F ( 0.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 1.0f, 0.0f, 0.0f ) ( 0.5f, 0.5f, 0.0f ) ( -0.5f, 1.0f, 0.0f ) • ( -2.0f, 0.0 f, 0.0f )
Superfícies Representação por Conjuntos de Pontos • Também é possível conectar polígono utilizando um conjunto de quadriláteros • Os quadriláteros podem ser especificados separadamente ou conectados Independentes Conectados