Rendering

Aulas Praticas:

Render Monkey Shaders

GourandShaderLambertianReflection	GourandShaderPhongReflection	PhongShaderPhongReflection
NormalMapping	NormalMappingRustBump	ReflectionMap
RefractionMap	Fresnel	Relief Mapping

GLSL Projects

Phong	Texture_Mapping
Render_to_Texture	Shadow_mapping

Artigos Lidos:

PHONG, B. T. Illumination for computer generated pictures. Commun. ACM, 18(6), 1975, p. 311-317.

Resumo:

O artigo escrito por Phong apresenta várias abordagens para a geração de imagens utilizando shaders em objetos sólidos para simular um objeto real. O método utilizado pelo autor é baseado no modelo físico, que simula o comportamento de luz no objeto, levando em consideração as orientações das normais do objeto e a posição da luz em relativa ao objeto. Este método é preferível ao que utiliza a reflexão por vetores de luz nos vértices, pois é mais rápido e requer menos espaço de armazenamento.

BARR, A. H. Global and local deformations of solid primitives. ACM SIGGRAPH Comput. Graph., 18(3), 1984, p. 21-30.

Resumo:

O artigo escrito por Barr apresenta uma nova alternativa para efetuar transformações em sólidos. A alternativa proposta se baseia na utilização das regras de transformações de normal e tangente. Os vetores da normal e tangente são, de acordo com o autor, os mais importantes para o processo de modelagem, onde o vetor normal é usado para a orientação da superfície e informações luminosas, e o vetor tangente para a construção da geometria. Utilizando este método apresentado por Barr, a modelagem de objetos complexos é mais simples, em comparação a modelagem feita pelas operações de rotação, translação, interseção, união e subtração.

WILLIAMS, L. Pyramidal parametrics. ACM SIGGRAPH Comput. Graph., 17(3), 1983, p. 1-11.

Resumo:

O artigo escrito por Williams apresenta uma técnica de pre-filtragem e amostragem da geometria que minimiza os efeitos de aliasing e garante continuidade das imagens. Esta técnica apresentada é o mip mapping, que suplementa a interpolação bilinear de pixels no mapa de textura com a interpolação entre versões predefinidas de filtragem deste mapa. Uma das vantagens do mip mapping é o ganho de velocidade em comparação com os outros algoritmos de texturização. Este ganho de velocidade é devido a dois fatores: a maior parte da filtragem da textura original é realizada quando o mip map é criado, e as filtragens posteriores são feitas pela aproximação de diferentes camadas do mip map.

BLINN, J. F. Simulation of wrinkled surfaces. ACM SIGGRAPH Comput. Graph., 12(3), 1978, p. 286-292.

Resumo:

Este artigo de Blinn apresenta um método que utiliza a função de texturização para realizar pequenas perturbações nas direções dos vetores de normais de uma superfície. Estas perturbações provocam "rugas" realistas nas imagens sem a necessidade de modelar cada "ruga" da superfície.

BLINN, J. F. Models of light reflection for computer synthesized pictures. ACM SIGGRAPH Comput. Graph., 11(2), 1977, p. 192-198.

Resumo:

Neste artigo, Blinn apresenta uma função mais precisa para a geração de hilights que é baseada em medidas experimentas do comportamento da reflexão da luz em superfícies reais. A diferença desta nova abordagem é a mudança de intensidade do hilight muda com a direção da fonte de luz. Esta função de hilight proposta é baseada no Torrence-Sparrow com alteração na distribuição de microfacetas, que é realizada pela fórmula D3, proposta por Trowbridge e Reitz, aproximando o resultado mais próximo ao dado experimental.

COOK, R. L.; TORRANCE, K. E. A reflectance model for computer graphics. ACM Trans. Graph., 1(1), 1982, p. 7-24.

Resumo:

Neste artigo, Cook propõe um novo modelo de refletância para renderizar imagens sintetizadas computacionalmente, no entanto o modelo não trata as reflexões causadas por outros objetos. Este modelo separa as componentes especular, difusa e ambiente, onde especular é a luz refletida pela superfície do material, e difusa é pela penetração da luz na superfície do material. A iluminação por ambiente é a junção de todas as luzes que não sejam iluminações diretas de uma fonte de luz especifica. As contribuições de luz difusa e ambiente são refletidas igualmente em todas as direções, já a especular possui variações, refletindo mais luz em algumas direções. Por fim, o conceito de refletância bidirecional, que é a composição dos componentes especular e difuso, é necessário para simular diferentes fontes de luz e materiais em uma mesma cena.

ASHIKHMIN, M.; SHIRLEY, P. An anisotropic Phong light reflection model. University of Utah, Technical Report UUCS-00-014, 2000.

Resumo:

Neste artigo proposto por Ashikhmin e Shirley, os autores apresentam um novo modelo BRDF que combina as vantagens de diversos modelos empíricos. Este novo modelo é anisotrópico, conserva a energia, recíproco, utiliza um termo difuso não Lambertiano, e é fácil de se usar no framework Monte Carlo. A componente especular é baseada no modelo Phong, com algumas alterações para ficar anisotrópico e tem o comportamento de Fresnel. Para a componente difusa, foi baseado em outro trabalho proposto por Shirley, onde não é dependente dos termos Nu e Nv.

POLICARPO, F.; et al. Real-time relief mapping on arbitrary polygonal surfaces. Proc. of I3D, 2005, p. 155-162.

Resumo:

O artigo proposto por Policarpo apresenta uma técnica para mapear texturas de relevo em modelos poligonais arbitrários em tempo real. O mapeamento utilizado é feito em espaço tangente e como resultado pode ser aplicado em representações poligonais de superfícies curvadas, gerando auto-oclusões e auto-sombreamento. Está técnica utiliza o mapa de normal e de profundidade do objeto desejado para simular a aparência real. O resultado é a aparência de profundidade nas superfícies, apesar de não terem sofrido nenhuma alteração na sua forma geométrica.

PERLIN, K. An image synthesizer. ACM SIGGRAPH Comput. Graph., 19(3), 1985, p. 287-296.

Resumo:

Neste artigo elaborado por Perlin, o autor desenvolveu um aplicativo Pixel Strem Editor (PSE). Este aplicativo tem a finalidade de sintetizar imagens de computação gráfica de forma realística, e o interessante é que a codificação é realizada em um ambiente de programação de alto nível. No entanto, o mais interessante foi a descoberta do space function e solid texture, onde tem o objetivo de estender as texturas procedurais para variarem em domínios de 3 dimensões, denominado de space function. Qualquer space function pode ser considerado como um material solido. Uma solid textureI é a textura que teria "esculpido" a superfície do material. A ideia básica é similar a técnica de texture mapping, mas com algumas vantagens, onde a forma e textura de um objeto se tornam independentes, e assim como texturas procedurais, a base de dados é pequena. Por fim, uma função do PSE é a função noise(), uma função que recebe um vetor tridimensional e modela a textura para criar efeitos estocásticos.

Trabalho Final:

Paper: