Computer grafica 3D: differenze tra le versioni

Versione delle 17:29, 7 nov 2005

Versione delle 23:35, 7 nov 2005

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Una scena si compone di "primitive" (modelli tridimensionali che non possono essere ulteriormente scomposti); il modo più semplice per organizzarla è quello di creare un [[array]] di primitive, ma questo metodo non permette una descrizione più dettagliata della scena, semplicemente "spiega" al ''renderer'' come disegnare la stessa. Una tecnica più avanzata organizza gli oggetti in una [[Albero_%28in_teoria_dei_grafi%29|struttura dati ad albero]] (''scene graph''), che permette di raggruppare logicamente gli oggetti (ad esempio, si può quindi replicare volte un oggetto, avendolo modellato attraverso più ''patch'' NURBS raggruppate, all'interno della stessa scena).

Le primitive sono generalmente descritte all'interno del proprio sistema di riferimento locale, e vengono posizionate sulla scena attraverso opportune [[trasformazione geometrica piana|trasformazioni]]. Possono essere descritte con una [[matrice]] 3x3Le trasformazioni affini più impiegate, come [[omotetia]], [[rotazione]] e [[traslazione]], possono essere descritte con una [[matrice]] 4x4: esse si applicano moltiplicando la matrice per il [[vettore] a trequattro componenti che rappresenta ogni punto di controllo delle curva. La quarta dimensione è denominata [[coordinata omogenea]].

Ad ogni nodo dello ''scene graph'' è associata una trasformazione, che si applica anche ad ogni nodo sottoposto, ricreando l'interazione fisica tra oggetti raggruppati (come quella tra un uomo e il suo vestito). Anche in sistemi di modellazione e ''rendering'' che non fanno uso di ''scene graph'' è comunque generalmente presente il concetto di trasformazione applicata "in verticale".

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Una delle funzioni principali di un ''renderer'' è la determinazione della [[superficie nascosta]]. Il ''ray tracing'' svolge implicitamente questa funzione, determinando il colore di un pixel in base all'intersezione del raggio visuale col primo oggetto, ma per l'altro tipo di algoritmi servono tecniche più avanzate per determinare quale poligono sia il più vicino al punto di vista. Il metodo più semplice è quello di disegnare i poligoni a partire da quelli più lontani, in modo che quelli più vicini li sovrascrivano; ma questa tecnica, detta ''painter's algorithm'', "[[algoritmo del pittore]]", si rivela inefficace con poligoni sovrapposti. Per risolvere questo problema fu sviluppato lo [[z-buffer|z-buffering]], che impiega un [[buffer]] per conservare la coordinata ''z'' relativa ad ogni pixel elaborato: se la profondità del poligono che sta per essere elaborato per il pixel è minore di quello in memoria, il pixel viene riscritto; altrimenti l'algoritmo passa al pixel successivo.

Un'immagine perfettamente nitida, con [[profondità di campo]] infinita non è affatto fotorealistica. L'occhio umano è abituato alle imperfezioni come il ''[[lens flare]]'' (il riflesso sulla lente), la limitatezza della profondità di campo e il ''[[motion blur]]'' ("effetto movimento") presenti nelle fotografie e nei film.

[[Categoria:Grafica]]