Escena 3D

Escenas 3D

VyGLab – Lab. de Investigación y Desarrollo en Visualización y Computación Gráfica Dpto. de Ciencias e Ingeniería de la Computación Universidad Nacional del Sur

Introducción
La generación de un mundo 3D requiere 3 componentes esenciales: • El mundo 3D de los objetos j • La o las fuentes de luz • La cámara o el ojo que observa la escena Al mundo virtual que generemos lodenominaremos escena y a los objetos en la misma, actores. Una cámara especifica nuestra posición de vista y ciertos parámetros de vista (longitud focal tamaño de la imagen etc ) focal, imagen, etc.). Usaremos transformaciones afines 3D para posicionar y mover actores y cámaras en la escena.

Silvia Castro

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Introducción
Una escena

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Introducción
Noscentraremos inicialmente en utilizar objetos simples para poder definir así todos los elementos constituyentes de una escena. Posteriormente veremos modelos de objetos más complejos que nos permitirirán la generación de escenas más ricas. Las escenas 3D que vamos a construir están compuestas de objetos que podemos construir con una gran variedad de técnicas de modelado. Una vez que los modelos han sidoconstruidos construimos nuestra construidos, escena virtual en la que también ubicamos las luces y la cámara. A partir de este momento, comienza el renderizado.

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Pipeline 3D

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Pipeline 3D
Del mundo 3D a la pantalla

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Pipeline 3D
Miramos la escena

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Pipeline 3DTransformación de Modelado Esta transformación transforma los objetos en el espacio del objeto; permite generar distintas instancias de un objeto dado.

Escalar, rotar.

Espacio del objeto
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Pipeline 3D
Transformación del Mundo Esta transformación orienta los objetos dentro del espacio del mundo.

Trasladar, rotar.

Espacio del objeto
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Espacio delmundo
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Pipeline 3D
Transformación de Vista Esta transformación puntos del espacio del mundo en el espacio del ojo. mapea

Rotar, trasladar

Espacio del mundo
Silvia Castro

Espacio del ojo
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Pipeline 3D
Transformación de Proyección Esta transformación mapea el frustrum de vista al espacio de clipping.

Transf. perspectiva, escalar, trasladar

Espacio del ojoSilvia Castro

Espacio de clipping
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Pipeline 3D
Mundo Ojo

Clipping

Pantalla 3D

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Transformaciones

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Pipeline 3D
Veremos las distintas transformaciones en los distintos espacios del pipeline 3D

Objeto

Mundo

Ojo

Clipping

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Transformaciones geométricas
En este mundo3D que generaremos, cada objeto se crea en su sistema de coordenadas local. Por otro lado, su ubicación en el mundo, está dada por su posición en un sistema de coordenadas global: es el sistema de coordenadas del mundo.

Oo Om

Las transformaciones pueden llevarse a cabo sobre los objetos o sobre todo el ambiente 3D. Así tenemos transformaciones locales y transformaciones globales.
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Transformaciones 3D
Vimos que las transformaciones que le aplicamos a los distintos objetos pueden utilizarse tanto para posicionar los objetos como para modelarlos.

Veremos ahora las distintas transformaciones que pueden aplicarse en 3D.

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Transformaciones 3D
La especificación de las transformaciones básicas en 3D son: Traslación Escalado1  0 0  0 

0 0 Tx   1 0 Ty  0 1 Tz   0 0 1 

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Transformaciones 3D
Rotación antihoraria alrededor de cada uno de los ejes:

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Transformaciones 3D
Rotación alrededor de un eje arbitrario:

Así especificamos la rotación alrededor de un eje arbitrario teniendo en cuenta tres ángulo que se denominan ángulos de Euler....