Universidade Federal de Pernambuco Centro de Informática Processamento Gráfico – 2013.2
Especificação do Segundo Projeto (4 alunos)
Objetivo: Parte Geral: Implementar o método de visualização de objetos triangulados, através do algoritmo de conversão por varredura, com métodos de interpolação de Phong, com a visibilidade garantida pelo algoritmo do “z-buffer”. Parte Específica: projetar a sombra do objeto sobre um plano.
Descrição: O usuário, através de arquivos-texto ou interface gráfica, entra com dados do objeto (triangulado, com lista dos vértices e da conectividade, que determina os triângulos, de um arquivo-texto), atributos do objeto (ka, kd e ks, pontos flutuantes entre 0 e 1, ponto flutuante positivo e Od, tripla de pontos flutuantes entre 0 e 1,), atributos da cena (Ia, IL, triplas de ponto flutuante entre 0 e 255, PL, tripla de ponto flutuante) e os atributos da câmera virtual (C, N e V, triplas de pontos flutuantes, d, hx, e hy, pontos flutuantes positivos). O seu sistema deve preparar a câmera, ortogonalizando V e gerando U, e depois os normalizando, fazer a mudança de coordenadas para o sistema de vista de todos os vértices do objeto e da posição da fonte de luz PL, gerar as normais dos triângulos e gerar as normais dos vértices (como recomendado em sala de aula). Para cada triângulo, calculam-se as projeções dos seus vértices e inicia-se assim a sua conversão por varredura. Para cada pixel (x, yscan), calculam-se suas coordenadas baricêntricas com relação aos vértices projetados, e multiplicam-se essas coordenadas pelos correspondentes vértices do triângulo 3D original para se obter uma aproximação para o ponto 3D original correspondente ao pixel atual. Após uma consulta ao z-buffer, se for o caso, calcula-se uma aproximação para a normal do ponto utilizando-se mesmas coordenadas baricêntricas multiplicadas pelas normais dos respectivos vértices originais. Calculam-se também os demais vetores (L, V e R) e os substitui na equação do modelo de iluminação de Phong produzindo a cor do pixel atual. O sistema acrescenta mais dois triângulos que formam um retângulo (tamanho configurável pelo usuário) na base do objeto (menor coordenada Z mundial do objeto, e perpendicular ao eixo OZ mundial). O plano terá o mesmo Od que o objeto, mas, antes de se pintar o pixel, deve-se lançar uma reta partindo do ponto 3D do plano até à fonte de luz, e determina-se se há uma interseção com algum triângulo do objeto. Se houver, então deve-se pintar apenas a componente ambiental, caso contrário, pinta-se com a equação de iluminação completa. Observações: Alguns arquivos de objetos serão providos. O padrão do arquivo deve ser o dos que serão providos. O sistema deve poder aceitar a troca dos objetos sem necessariamente ser reinicializado. O seu sistema deve tratar de casos especiais de posições relativas de fonte de luz, câmera e ponto a ser observado no objeto. Esteja preparado para modificar o código no momento da apresentação. A modificação a ser feita será divulgada no momento da apresentação, e todos os componentes serão convocados. As notas poderão ser diferentes, dependendo do desempenho na modificação. Tipicamente, os decrementos na nota por erros no sistema são: i)falhas em seguir a especificação, estouro de memória na execução repetida, falhas de ordem geométrica, falhas de modelo: 1 pt. por falha; ii)falhas de iluminação: 0,5 pt. por falha.