Modelos de sombreado

Contenido
Introducción 3
Iluminación y sombreado 4
Conceptos de iluminación 4
Fuentes de luz 4
Propiedades del material 4
Ubicación del observador 4
Orientación de la superficie 5
Modelos de Iluminación 5
Luz ambiental 5
Reflexión difusa 5
Reflexión Especular 5
Modelo de iluminación de Phong 6
SOMBREADO 7
¿Qué son los modelos de sombreado? 7
Modelos de sombreado 8
SombreadoConstante 8
Sombreado Interpolado 10
Sombreado de mallas poligonales 11
Sombreado de Gouraud 12
Sombreado de Phong 14
Lenguajes de sombreado(HLSL,GLSL,GC) 16
Procesadores Shared 24
Conclusiones 31
Índice de palabras 32
Bibliografía 33

Introducción

Una vez que estudiados los diferentes modelos de color, nuestra siguiente preocupación es como representar el comportamiento en la luz alincidir sobre los objetos que nos rodeen. Es decir, como modelar el efecto de iluminación y sombreado que se produce en la naturaleza para poder plasmarlo en la computadora. En este informe, trataremos de identificar las técnicas que se emplean actualmente para sombrear los objetos graficados de tal forma que su aspecto sea el más cercano al real, así como revisar algunos conceptos necesarios parapoder entender los modelos de sombreado. También indagaremos un poco sobre los lenguajes de sombreado y programas utilizados para lograr este efecto.

Iluminación y sombreado
Los conceptos de iluminación y sombreado pueden parecer completamente diferentes en un contexto normal, pero para nuestro caso y para el tema que abarcamos en este informe, estas palabras están estrechamenterelacionadas. Hay muchas definiciones y criterios para relacionar los modelos de sombreado y los modelos de iluminación. Para el presente informe, hemos basado nuestro criterio en el de James D. Foley [1] el cual considera a los modelos de iluminación como un concepto más particular en el proceso de renderización de una imagen, mientras que los modelos de sombreado son técnicas más generales que hacen uso delos modelos de iluminación.

Modelos de iluminación.- Expresan los factores que determinan el color de una superficie en un punto específico. Se pueden expresan media una ecuación que generalmente depende de la normal de la superficie en el punto. Estos modelos determinan la intensidad del color en un punto de la imagen.
Modelos de sombreado.- Determinan cuándo y cómo se aplicaalgún modelo de iluminación y que argumentos recibe. Esto significa que diferentes modelos de sombreado pueden utilizar diferentes modelos de iluminación.

Conceptos de iluminación

En esta parte, explicaremos algunos conceptos de iluminación necesarios para entender los modelos de sombreado

Fuentes de luz

En modelos de iluminación se consideran cuatro tipos de fuentes, que son suficientespara generar escenas sencillas
• Luz ambiental
• Fuentes de punto
• Spotlights (Luces direccionales)
• Luces distantes

Propiedades del material

Acerca de propiedades del material, manejamos el concepto de coeficiente de reflexión, que según el modelo de iluminación puede ser ambiental,difusa, o especular.
Estos coeficientes de manejan para diferenciar las diferentessuperficies que se quieren modelar, y no corresponde necesariamente a una propiedad física del material.

Ubicación del observador

La ubicación del observador es un concepto que también se maneja en modelos de iluminación, y generalmente es un punto en el espacio definido al momento de modelar el objeto. El vector que representa la dirección del punto a modelar y el observador se denota como [pic]Orientación de la superficie

Concepto indispensable en los modelos de iluminación y sombreado. Se indica hallando el vector normal a la superficie o punto que se está modelando. Este vector se representa como [pic]

Modelos de Iluminación

Luz ambiental

Este modelo es el mas sencillo de todos, y simplemente aplica el concepto de luz ambiental para modelar todos los objetos....