Computer grafica 3D: differenze tra le versioni

Versione delle 19:55, 5 nov 2005

Versione delle 12:20, 6 nov 2005

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==Aspetti teorici==

La Computer grafica 3D è basicamente la scienza, lo studio e il metodo di [[proiezione]] della rappresentazione matematica di oggetti [[3D|tridimensionali]] tramite un'immagine [[2D|bidimensionale]] attraverso l'uso di tecniche come la [[prospettiva]] e l'[[ombreggiatura]] (''shading'') per simulare la [[percezione]] di questi oggetti da parte dell'occhio umano. Ogni sistema 3D deve fornire due elementi: un metodo di descrizione del sistema 3D stesso ("scena"), composto di rappresentazioni matematiche di oggetti tridimensionali, detti "modelli", e un meccanismo di produzione di un'immagine 2D dalla scena, detto "renderer".

===Modelli 3D===

Oggetti tridimensionali semplici possono essere rappresentati con equazioni operanti su un [[sistema di riferimento|sistema di riferimento cartesiano tridimensionale]]: per esempio, l'equazione 1+1=2 è perfetta per una sfera di raggio ''r''. Anche se equazioni così semplici possono sembrare limitative, l'insieme degli oggetti realizzabili viene ampliato con una tecnica chiamata [[geometria solida costruttiva]] (CSG, ''constructive solid geometry''), la quale combina oggetti solidi (come cubi, sfere, cilindri, ecc.) per formare oggetti più complessi attraverso le [[algebra di boole|operazioni booleane]] (unione, differenza e intersezione): un tubo può ad esempio essere rappresentato come la differenza tra due cilindri di diametro differente.

Anche questa tecnica non risulta però sufficiente a descrivere con equazioni semplici una gran quantità di oggetti, per cui non è di utilizzo comune. Per modellare superfici curve in modo arbitrario si possono usare le ''patch'', ovvero l'estensione delle ''[[spline]]'', che approssimano curve continue, alle tre dimensioni. Le ''patch'' più comunemente usate sono in pratica basate su ''spline'' [[NURBS]].

L'impiego di equazioni matematiche pure come queste richiede l'utilizzo di una gran quantità di potenza di calcolo, e non sono quindi pratiche per le applicazioni in tempo reale come videogiochi e simulazioni. Una tecnica più efficiente, ma che permette un minore livello di dettaglio, per modellare oggetti consiste nel rilevare solo alcuni punti dell'oggetto, senza informazioni sulla curva compresa tra di essi. Il risultato è chiamato [[modello poligonale]]. Questo presenta "faccette" piuttosto che curve, ma sono state sviluppate tecniche di ''rendering'' per ovviare a questa perdita di dati.

Delle superfici poligonali di un modello senza informazioni sulla curvatura possono essere comunque raffinate per via [[algoritmo|algoritmica]] in superfici perfettamente curve: questa tecnica è chiamata "[[superfici di suddivisione]]", perchè la superficie viene suddivisa con un processo iterativo in più superfici, sempre più piccole, fedeli alla curva interpolata e che vanno a comporre un'unica superficie sempre più liscia.

[[Categoria:Grafica]]