graficacion

Unidad 4 Iluminación y Sombreado

4.1 Relleno De Polígonos

RELLENO DE POLÍGONOS

 Polígono es una figura básica  dentro de las representaciones y tratamiento de imágenes bidimensionales y su utilización es muy interesante para modelar objetos del mundo real.
En un sentido amplio, se define como una región del espacio delimitada por  un conjunto de líneas (aristas) y cuyo interior puedeestar rellenado por un color o patrón dado.
   
CASOS DE RELLENO SEGÚN SU COMPLEJIDAD
  El caso más sencillo de relleno es el triángulo.
  Luego sigue el relleno de polígonos convexos de N-lados.
  Relleno de polígonos cóncavos.




MÉTODO DE RELLENO DE POLÍGONOS CON  COLOR


SCAN-LINE

INUNDACIÓN

FUERZA BRUTA


PATRÓN

SCAN-LINE
  Fila a fila van trazando líneas de colorentre aristas.

Para scan-line que cruce el polígono se busca en la intersección entre las líneas de barrido y las aristas del polígono.
Dichas intersecciones se ordenan y se rellenan a pares.



LINEA DE BARRIDO

Es válido para polígonos cóncavos como convexos. Incluso para si el objeto tiene huecos interiores.
Funcionan en el trozo de líneas horizontales, denominadas líneas de barridos,que intersectan un número de veces, permitiendo a partir de ella identificar los puntos que se consideran interiores al polígono.


INUNDACIÓN

Empieza en un interior y pinta hasta encontrar la frontera del objeto.
Partimos de un punto inicial (x, y), un colo de relleno y  un color de frontera.
El algoritmo va testeando los píxeles vecinos a los ya pintados, viendo si son frontera o no.No solo sirven para polígonos, sino para cualquier área curva para cualquier imagen AE se usan los programas de dibujo.



FUERZA BRUTA

Calcula una caja contenedora del objeto.
Hace un barrido interno de la caja para comprobar c/pixel este dentro del polígono.
Con polígonos simétricos basta con que hagamos un solo barrido en una sección y replicar los demás pixeles.Requiere aritmética punto-flotante, esto lo hace preciso y costoso.






RELLENO MEDIANTE UN PATRÓN

Un patrón viene definido por el área rectangular en el que cada punto tiene determinado color o novel de gris. Este patrón debe repetirse de modo periódico dentro de la región a rellenar. Para ello debemos establecer una relación  entre los puntos del patrón y los pixeles de la figura. En definitiva debemosdeterminar la situación inicial del patrón respecto a la figura de tal forma que podamos establecer una correspondencia entre los pixeles interiores al polígono y los puntos del patrón.


ALTERNATIVAS PARA LA SITUACIÓN INICIAL DEL PATRÓN

Consiste en situar el punto asociado a la esquina superior izquierda del patrón en un vértice del polígono.
Considerar la región a rellenar en toda la pantallay por lo tanto el patrón se citua en el origen de esta (esquina superior izquierda).





EJEMPLO DE SCAN-LINE

Encontrar las intersecciones de los scanlines en el polígono.
Almacenar las intersecciones en alguna estructura de datos ET (edge table), de manera ordena ascendiente en Y y en X  en  buckets.
Rellenar los spans usando la estructura.
Usar algún criterio de paridad para sabercuándo un intervalo debe ser rellenado o no.


4.2 Modelos básicos de iluminación
Entendemos por modelo de iluminación el cálculo de la intensidad de cada punto de la escena.
En el cálculo de la intensidad de un punto intervienen:

    El tipo e intensidad de la fuente de luz
    El material del objeto
    La orientación del objeto con respecto a la luz
El modelo más utilizado es elmodelo de Phong. 





PROCESO DE ILUMINACIÓN





 Si un rayo de luz entra al ojo directamente     de la fuente, se verá el color de la fuente.

  Si un rayo de luz pega en una superficie que es visible al observador, el color visto se basará en la interacción entre la fuente y el material de la superficie: se verá el color de la luz reflejado de la superficie a los ojos.

En...