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TEXTURAS Y SUPERFICIES

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TEXTURAS Y SUPERFICIES

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  1. TEXTURAS Y SUPERFICIES • Existen problemas en la modelización de las propiedades físicas. • La complejidad visual de las escenas depende • crucialmente de la calidad de los modelos del material subyacente. • Propiedades que interesan en el texturado: • Difusión, especularidad, reflexión, transparencia, • refracción, brillo y color. • Son muy difíciles de modelizar

  2. Propiedades físicas • Color: cuando la luz incide en un objeto, parte es absorbiday parte es reflejada.El color de un objeto depende de su estructura atómica ymolecular.Básicamente, el color se produce porque la luz excita a los electrones del material, éstos responden cambiando de orbital momentáneamente, y al regresar del estado excitado, emiten fotones que dan el color.Hay unos 12 fenómenos distintos que causan el color: la estructura de los orbitales, la configuración molecular, las redes dedifracción, el tipo de enlace químico, etc.

  3. Luminosidad o brillo: es la cantidad de luz que emite el objeto. La luminosidad se produce en materiales en los que al recibir la luz sus electrones se excitan de modo que emitenluz. Son los materiales llamados fluorescentes. • Difusión: parte de la luz incidente en un objeto se refleja de modo que luego es emitida en ciertas direcciones.La luz difundida por un objeto es la responsable del colorde dicho objeto. La difusión no se produce en todas las direcciones de igualmodo, sino que la forma depende de las propiedades físicas del material.

  4. Especularidad: se refiere a la luz que sufre la llamada reflexión especular. En algunos materiales, por sus características físicas, seproduce reflexión de la luz.Algunos materiales difunden y reflejan la luz en propor-ciones variables.

  5. Propiedades físicas • Brillo especular: es el brillo que produce la fuente de luz sobre el objeto.Es sencillamente la luz reflejada. Esta luz tiene el color suyo yno el del objeto. • Reflexión: es la cantidad de luz que refleja el objeto (difusa más especular). • Transparencia: es la cantidad de luz que pasa por el objeto.Cuando la luz pasa a través de un objeto no opaco se produce elfenómeno de la refracción, en el que la luz cambia de direccióny de velocidad.

  6. Índice de refracción. Es una medida del cambio de velocidad yde dirección de la luz. • Mapas de relieve ( bump maps): definen la rugosidad del objeto o grado de pulimiento.

  7. LA LUZ • Con la luz que incide en una superficie ocurren 4 fenómenos: • Luz difundida. • Luz reflejada. • Luz absorbida (parte de las longitudes deonda de la luz se pierden). • Luz transmitida (refracción).

  8. Propiedades físicas Variaciones de la difusión y la especularidad. En este caso se ha variado la difusión y la especularidad. De izquierda a derecha y de arriba abajo, la difusión disminuye de 100% a 10% y la especularidad aumenta de 0% a 90%.

  9. Las propiedades ópticas son muy importantes por que: • Permiten al espectador familiarizarse con los objetos de la escena. • Permiten reconstruir las relaciones espaciales de la escena. • De ellas depende la sensación de realismo.

  10. PRINCIPIOS DEL REALISMO • Desorden y caos. • Personalidad y expectativas. • Superficies con texturas. • Credibilidad. • Especularidad. • Suciedad, polvo y óxido. • Arañazos, defectos y colores sucios. • Biselados y molduras. • Objetos con detalles familiares. • Radiosidad.

  11. El uso de objetos que nos son familiares

  12. La importancia de las texturas

  13. Añadir envejecimiento a los objetos

  14. Los objetos tienen dientes, rebabas, hendiduras, molduras, etc.

  15. Profundidad de los objetos

  16. DESORDEN Y CAOS

  17. PERSONALIDAD Y EXPECTATIVAS

  18. SUPERFICIES CON TEXTURAS

  19. CREDIBILIDAD ¿Por qué no es creíble esta escena?

  20. ¿Por qué esta escena sí es creíble?

  21. ESPECULARIDAD

  22. SUCIEDAD, POLVO Y ÓXIDO

  23. BISELADOS Y MOLDURAS

  24. OBJETOS CON DETALLES FAMILIARES

  25. ARAÑAZOS, DEFECTOS Y COLORES SUCIOS

  26. RADIOSIDAD

  27. Superficies y texturas • Las texturas son una forma de simular , pero NO de modelizar totalmente, los atributos de un objeto. • Las texturas se crean con la intención de eliminar el efecto de plástico de algunos modelos de iluminación. • Hay dos grandes métodos: • Texturas procedurales. • Texturas por mapas de bits.

  28. Texturas por mapas de bits • Dan muchos problemas con los efectos de sierra • Necesitan incorporar técnicas especiales para eliminarlo. • Permiten modulaciones muy finas de los parámetros de la superficie. • Requeren del usuario conocimiento de programas de diseño 2D. • En ciertos contextos, permiten un ahorro de cálculo computacional muy grande (iluminación en los video-juegos).

  29. Texturas por mapas de bits • Son difíciles de animar. • No constituyen un modelo global de asignación de atributos a las superficies • Muchas veces hay que hacer trabajo demasiado a medida. • Las texturas de mapas de bits se definen como aplicaciones de 2D a 3D.

  30. TEXTURAS SOBRE SUPERFICIES BICÚBICAS • Se realizan dos subdivisiones, una sobre las superficies de Bézier y otra sobre el espacio de textura (sobre el mapa de bits). • La subdivisión continúa hasta que en el espacio de textura se encierra un píxel. • Entonces se realiza la correspondencia entre • los píxeles y las subdivisiones de la superficie.

  31. TEXTURAS SOBRE SUPERFICIES POLIÉDRICAS • Hay dos técnicas: • Desenrrollar el poliedro • Proyectar sobre una superficie envolvente. • Desenrrollar un poliedro: cierto tipo de poliedros se pueden desenrrollar y obtener una superficie plana. • A partir de ahí, se aplica el espacio de la textura sobre el poliedro desenrrollado. • No todos los poliedros son desenrrollables. • Muchas veces los algoritmos para desenrrollar son complicados y caros computacionalmente.

  32. Proyección sobre superficies envolventes: las superficies envolventes son superficies intermedias sobre las que se proyecta primero el espacio de textura. • Las superficies más usadas son el cilindro y la esfera. • El método se generaliza a cualquier superficie simple. • Una vez proyectada la textura sobre la superficie intermedia y estando dentro el objeto se proyecta la textura sobre éste.

  33. PROYECCIONES FRONTALES(PLANAR PROJECTIONS)

  34. PROYECCIONES ESFÉRICAS

  35. PROYECCIONES CILÍNDRICAS