LA
PERSPECTIVA
La
perspectiva es el arte de dibujar volúmenes (objetos tridimensionales) en un
plano (superficie bidimensional) para recrear la profundidad y la posición
relativa de los objetos. En un dibujo, la perspectiva simula la profundidad y
los efectos de reducción dimensional y distorsión angular, tal como los
apreciamos a simple vista. Es en el renacimiento cuando se gesta la perspectiva
como disciplina matemática, para conseguir mayor realismo en la pintura.
Por
analogía, también se llama perspectiva al conjunto de circunstancias que rodean
al observador, y que influyen en su percepción o en su juicio; de ahí que se
diga: "ver las cosas con determinada perspectiva".
Geometría
de la perspectiva
Desde
un punto de vista geométrico, podemos simular el efecto visual de la
perspectiva proyectando los objetos tridimensionales sobre un plano
(bidimensional) en la denominada perspectiva cónica. Recibe este nombre por el
hecho de que todas las líneas de proyección parten de un punto (a modo de un
cono). Por este procedimiento se pueden obtener imágenes realistas. Sin
embargo, no puede imitar la visión estereoscópica del ser humano.
La
generación de gráficos 3D consta de varias facetas.
Modelado
El
primer paso es la creación de los modelos tridimensionales. La superficie de un
objeto, se representa como una serie de superficies, generalmente Triángulos.
Cada nodo de ésta superficie se llama vértice y se representan en el ordenador
por sus coordenadas X Y y Z.
También
hay que especificar otras características del modelo, como el color y la normal
a la superficie en cada vértice. Como los triángulos no describen superficies
curvas, los modelos detallados exigen un gran número de triángulos para crear
una imagen realista.
Iluminación
Los
objetos deben ser iluminados y sombreados si se quiere lograr realismo en un
modelo 3D. A partir del color de la luz la escena se calcula la información del
sombreado para cada vértice, otros parámetros de este proceso son la
orientación de cada superficie, el color y otras propiedades de la superficie.
Antes de obtener la representación final se pueden tomar en cuenta otros
efectos como la niebla etc.
Los
gráficos por Hardware suelen emplear el Sombreado Gouraud, que interpola los
colores a lo largo de la superficie partiendo del cálculo de la iluminación en
los vértices de la primitiva logrando que el objeto tenga un aspecto más
realista.
El
Sombreado Phong representa el brillo haciendo variar la iluminación y los
colores en dirección perpendicular a la superficie y calculando la iluminación
de cada píxel. Esto proporciona una mejor aproximación de la superficie aunque
exige más cálculos.
Texturizarían
De
los métodos que más realismo aportan a un modelo está el de aplicación de
texturas, que estampa una imagen a la superficie de un objeto. Así, se hace
posible aplicar un dibujo de ladrillos a una pared.
La
técnica de aplicación de bultos(Bump Mapping), proporciona una visión más
realista al alterar la iluminación para que la superficie parezca más realista.
La aplicación de bultos no afecta los vértices de la imagen sino el color de
los pixeles finales.
Mezcla
(z-buffer)
Después
del sombreado y texturizado el último paso es el mezclado, o sea introducir ese
color en la memoria para que pueda ser representado en la pantalla. Se suele
emplear una técnica conocida z-buffer para determinar que primitiva es la más
cercana al punto de visión de la escena, con el fin de garantizar que los
objetos mas lejanos no se dibujen por encima de los más cercanos. Finalmente,
si la superficie que se está dibujando es semitransparente, el color del objeto
cercano se mezcla con el del que hay detrás.
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