i Lumi Nacion
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ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN Un modelo de iluminación sirve para Un modelo de iluminación sirve para asignar un valor de iluminación a los asignar un valor de iluminación a los puntos de la imagen. puntos de la imagen. Se define una ecuación de iluminación. Se define una ecuación de iluminación. Lighting es el proceso de cómputo de Lighting es el proceso de cómputo de dicha ecuación. dicha ecuación. Modelos de iluminación: Modelos de iluminación: Modelo de luz ambiental. Modelo de luz ambiental. Modelo de reflexión difusa. Modelo de reflexión difusa. Modelo de reflexión especular. Modelo de reflexión especular.
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ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Un modelo de iluminación sirve para asignar un Un modelo de iluminación sirve para asignar un valor de iluminación a los puntos de la imagen.valor de iluminación a los puntos de la imagen.
Se define una ecuación de iluminación.Se define una ecuación de iluminación. Lighting es el proceso de cómputo de dicha Lighting es el proceso de cómputo de dicha
ecuación.ecuación. Modelos de iluminación:Modelos de iluminación:
Modelo de luz ambiental.Modelo de luz ambiental. Modelo de reflexión difusa.Modelo de reflexión difusa. Modelo de reflexión especular.Modelo de reflexión especular.
ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
iai kII Iluminación ambiental
Iluminación difusa
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ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
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Atenuación de fuente de luz Superficies coloreadas
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min
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ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Reflexión especular
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ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Modelos basados en Modelos basados en propiedades físicas:propiedades físicas:
El objetivo es evitar la El objetivo es evitar la sensación plástica.sensación plástica.
Cook Torrance o modelo Cook Torrance o modelo de Irradiance.de Irradiance.
Basado en energía Basado en energía irradiada por las irradiada por las superficies. superficies.
Superficies formadas por Superficies formadas por microfacetas (rugosas)microfacetas (rugosas)
ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Hasta aquí hemos supuesto una fuente de luz puntual.
Modelar una fuente de luz es:
•Definir su geometría.
•La distribución de energía.
•La distribución espectral.Exponente p inc
ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Modelo de WARM
•Símil: Poner una fuente de luz radial en un reflector
•L Vector que indica la posición de la fuente de luz desde el punto iluminado.
•L’ Vector perpendicular al reflector. Indica hacia donde apunta la fuente de luz. p
Lp
L LLIII )(cos
Modelo Radial: Emite luz en todas las direcciones.
ILUMINACIÓNILUMINACIÓN
Modificadores del modelo de Warm para acotar la influencia de las Modificadores del modelo de Warm para acotar la influencia de las fuentes de luzfuentes de luz
• SolapasSolapas• ConosConos
Modelos basados en diagramas goniométricos. El diagrama modela la Modelos basados en diagramas goniométricos. El diagrama modela la distribución espacial de la intensidad de la fuente de luzdistribución espacial de la intensidad de la fuente de luz
Múltiples fuentes de luz: suma de efectosMúltiples fuentes de luz: suma de efectos
mi
nissiddipattidaa VROkLNOkIfOkII
1
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SOMBREADOSOMBREADO Los algoritmos de iluminación calculan el intensidad Los algoritmos de iluminación calculan el intensidad
luminosa en cada punto de una superficie. luminosa en cada punto de una superficie. Cuando las superficies son poligonales, se aplican Cuando las superficies son poligonales, se aplican
algoritmos de sombreado para reducir los cálculos.algoritmos de sombreado para reducir los cálculos. Sombreado de intensidad constante:Sombreado de intensidad constante:
Asigna un único valor de intensidad para cada plano.Asigna un único valor de intensidad para cada plano. Muy rápido.Muy rápido. Para conseguir escenas realistas, las caras de los objetos Para conseguir escenas realistas, las caras de los objetos
deben estar formadas por poligonales muy pequeñas. deben estar formadas por poligonales muy pequeñas.
Sombreado de Gouraud.Sombreado de Gouraud.–Se calcula vector normal unitario en cada vértice del polígono.–Se aplica un modelo de iluminación en cada vértice.–Se interpolan de forma lineal las intensidades en cada vértice.
SOMBREADOSOMBREADO Sombreado de PhongSombreado de Phong
Interpola vectores normales en lugar de interpolar Interpola vectores normales en lugar de interpolar iluminacióniluminación
Etapas:Etapas:• Se determina el vector unitario promedio en cada vértice.Se determina el vector unitario promedio en cada vértice.
• Se interpola linealmente las normales de los vértices en la Se interpola linealmente las normales de los vértices en la superficie del polígono.superficie del polígono.
• Se aplica un modelo de iluminación a lo largo de cada línea de Se aplica un modelo de iluminación a lo largo de cada línea de rastreo.rastreo.
TRAZADO DE RAYOSTRAZADO DE RAYOS Principio básico: Un observador ve un punto en una superficie como el Principio básico: Un observador ve un punto en una superficie como el
resultado de la intersección en ese punto de rayos que emanan del resultado de la intersección en ese punto de rayos que emanan del resto de la escena y que emanan de fuentes de luz o de reflexiones y resto de la escena y que emanan de fuentes de luz o de reflexiones y refracciones. refracciones.
• Algoritmo: para cada pixel se lanza un rayo. Cuando el rayo incide con un objeto, se refleja y reflacta en función de las propiedades del objeto. Este proceso se repite hasta que el rayo llega a una fuente de luz o sale de la escena. Cada reflexión refracción introduce una componente de intensidad en el pixel.
• Ventajas (gran realismo):•Incluye eliminación de superficies ocultas•Sombreado por iluminación directa.•Sombreado por iluminación ambiental•Calculo de sombras
• Desventajas: alto coste computacional
SOMBRASSOMBRAS • Gran variabilidad con respecto al entorno a modelar: umbra y penumbra de tamaño variable
• Si la fuente de luz es puntual las sombras se consideran como superficies ocultas desde las fuentes de luz.
• En imágenes estáticas las fuentes no cambian la posición, pero en imágenes dinámicas se consideran una sofisticación.
TEXTURASTEXTURAS Los modelos de Gouraud y Phong dan aspecto plástico a los objetos.Los modelos de Gouraud y Phong dan aspecto plástico a los objetos. Las texturas implican la modulación de algún atributo de la superficie Las texturas implican la modulación de algún atributo de la superficie
usando motivos de una imagen grabada. Normalmente el atributo es el usando motivos de una imagen grabada. Normalmente el atributo es el color, pero puede ser también otros como coeficientes de reflexión, color, pero puede ser también otros como coeficientes de reflexión, transparecncias etc...transparecncias etc...
Métodos:Métodos: Método de polígonos para detallar superficies. Unos polígonos planos se Método de polígonos para detallar superficies. Unos polígonos planos se
superponen a las superficies. Al sombrear una superficie se emplean los superponen a las superficies. Al sombrear una superficie se emplean los atributos del polígono. Para hacer detalles simples como puertas, ventanas atributos del polígono. Para hacer detalles simples como puertas, ventanas etc...etc...
Aplicación de texturas: Una imagen se aplica en la superficie que se va a Aplicación de texturas: Una imagen se aplica en la superficie que se va a visualizar. La imagen es como una pegatina. La imagen es el mapa de visualizar. La imagen es como una pegatina. La imagen es el mapa de textura y a sus elementos básicos texeles. Puede ser un pixmap textura y a sus elementos básicos texeles. Puede ser un pixmap almacenado en un fichero. El problema de la proyección no es trivialalmacenado en un fichero. El problema de la proyección no es trivial . .
TEXTURASTEXTURAS
TEXTURASTEXTURAS
TEXTURASTEXTURAS
TEXTURASTEXTURAS
MétodosMétodos Aplicación de abombamientos:Aplicación de abombamientos:
• Se perturba la normal a la Se perturba la normal a la superficie.superficie.
