Visualizacin Computacional de Datos I

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Visualización Computacional de Datos I

• Modelos de iluminación simple

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Modelo de iluminación simple - Raycasting

• Pseudocódigo
• Para cada píxel hacer
• Construir un rayo desde el ojo
• Para cada objeto en la escena hacer
• Calcular intersección con el rayo
• Retornar en la primera intersecció (objeto
  cercano)

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Necesidad de un modelo de iluminación
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Modelo de iluminación simple - Raycasting

• Pseudocódigo
• Para cada píxel hacer
• Construir un rayo desde el ojo
• Para cada objeto en la escena hacer
• Calcular intersección con el rayo
• Retornar en la primera intersección (objeto
  cercano)
• Pintar dependiendo de la normal del objeto y la
  posición de la luz

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Difusor perfecto

• Asumimos que la superficie refleja igual en todas
  las direcciones.
• Ejemplo tiza, arcilla, algunas pinturas

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Cantidad de luz recibida
n
I0
n
I0
I I0.cos ?
R I0.cos ?.Kr G I0.cos ?.Kg B I0.cos ?.Kb
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Reflejos

• Reflexión ocurre solo en la dirección especular.
• Depende de la posición relativa de la fuente de
  luz y el punto de vista

n
?
?
l
r
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Reflectores no ideales

• Materiales reales no son como espejos.
• Brillos no son puntuales sino borrosos

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Reflectores no ideales

• Modelo empírico simple
• Se supone que la luz se reflejara en la dirección
  del rayo ideal.
• Sin embargo, debido a imperfecciones
  microscópicas de la superficie, algunos rayos
  reflejados se apartarán un poco de la dirección
  ideal.

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El modelo Phong

• Parametros
• ks coeficiente reflexión especular
• q exponente reflexión especular

I I0.Ks.cos?
n
r
?
?
L
Camara
?
V
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El modelo Phong

• Efecto del coeficiente q

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Cálculo de la dirección especular
n
R I0.((1-Ks).Kr. L.n Ks. (V.r)q) G
I0.((1-Ks).Kg. L.n Ks. (V.r)q) B
I0.((1-Ks).Kb. L.n Ks. (V.r)q)
r
?
?
L
r
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Modelo de iluminación simple
R Ia.Kr I0.((1-Ks).Kr. L.n Ks. (V.r)q) G
Ia.Kg I0.((1-Ks).Kg. L.n Ks. (V.r)q) B
Ia.Kb I0.((1-Ks).Kb. L.n Ks. (V.r)q)
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Modelos de iluminación (resumen)
R Ia.Kr S Ii.((1-Ks).Kr. Li.n Ks.
(V.ri)q) G Ia.Kg S Ii.((1-Ks).Kg. Li.n Ks.
(V.ri)q) B Ia.Kb S Ii.((1-Ks).Kb. Li.n Ks.
(V.ri)q)
L
r
n
V
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Intensidad de la luz

• Decae como 1/r2
• Same power in all concentric circles

En realidad se usa 1/r