В разделе 8.3 «Плоское и плавное закрашивание» основное внимание уделяется визуализации объектов, смоделированных в виде полигональных сеток. Исследуется плоское закрашивание, а также закраска Гуро и Фонга (Gouraud and Phong). В разделе 8.4 «Удаление невидимых поверхностей» рассматривается простая технология удаления невидимых поверхностей, использующая буфер глубины. Корректное удаление невидимых поверхностей значительно усиливает реалистичность изображений.
В разделе 8.5 «Добавление текстуры к граням» изучаются методы «раскрашивания» поверхностей объекта текстурой, в результате которого они выглядят сделанными из настоящего материала типа кирпича или дерева, и методы «наклеивания» на объекты ярлыков или фотографий друзей. Описываются подпрограммы создания текстур. Подробно исследуется трудная задача правильной интерполяции текстуры. Кроме того, в этом разделе:
1) представлена законченная программа наложения текстуры на объекты с использованием OpenGL;
2) исследуется наложение текстуры на криволинейные поверхности, отображение выпуклостей, отображение окружающей среды;
3) предлагаются новые инструменты для придания реалистичности трехмерной сцене.
16 Ф. Хилл
Визуализация граней для усиления реалистичности
В разделе 8.6 «Добавление теней объектов» описываются две технологии добавления теней к изображениям. Глава заканчивается несколькими тематическими заданиями, в которых углубленно изучаются некоторые из этих тем и которые побуждают читателя поэкспериментировать с ними.
8.1. Введение В предшествующих главах мы разработали инструменты для моделирования каркасных объектов и для управления камерой, которая рассматривает их и создает их изображения. В этой главе мы хотим добавить инструменты, которые сделают эти и другие объекты более интересными или реалистичными, или и то и другое вместе. В некоторых примерах главы 5 осуществлялся вызов многих функций OpenGL для создания блестящих чайников и сфер, залитых светом, однако не была рассмотрена ни одна теория, объясняющая, как это делается. Здесь мы восполним этот недостаток и разработаем теорию визуализации (rendering) изображения интересующих нас объектов. Как должен выглядеть каждый пиксел изображения, определяется с помощью расчета. В значительной мере визуализация определяется моделью закрашивания (shading model), которая призвана смоделировать, каким образом свет, исходящий из источников, будет взаимодействовать с объектами сцены. На практике обычно никто не пытается сымитировать все физические принципы, лежащие в основе рассеяния и отражения света. Эти принципы достаточно сложны, и их реализация привела бы к очень медленным алгоритмам. Однако придумано множество моделей, использующих аппроксимацию и тем не менее хорошо представляющих различные уровни реалистичности.