Γεωμετρικές Σκιές. Θ. Θεοχάρης Ι. Κακαδιάρης - Γ. Πασσαλής

Σχετικά έγγραφα
Η διαδικασία Παραγωγής Συνθετικής Εικόνας (Rendering)

Εισαγωγή Σκιές και πηγές φωτός Αλγόριθμος Πολυεδρικών Σκιών. 10ο Μάθημα Σκιές. Γραφικα. Ευάγγελος Σπύρου. Τμήμα Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

ΣΚΙΑΓΡΑΦΙΑ. Γενικές αρχές και έννοιες

Γραφικά Υπολογιστών: Μέθοδοι Ανίχνευσης Επιφανειών (Surface Detection Methods)

Τι είναι Αποκοπή (clip)?

Γραφικά Ι. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Θεοχάρης Θεοχάρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Αποκοπή 4.1. Εργα: : & ΣΚΕΠΣΙΣ (ΕΠΕΑΚ - ΥΠΕΠΘ) Τµήµα Πληροφορικής 1 2 (SCS) Θέση παρατηρητή. Θέσεις αντικειµένων και φωτεινών πηγών

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διάλεξη #07

Πρόβληµα Απόκρυψης. Ποιο είναι το εµφανές αντικείµενο (χρώµα) σε κάθε σηµείο του επιπέδου προβολής;

Κεφάλαιο 8. Οπτικοποίηση Απαλοιφή

Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, Τ.Ε.Π Π.Μ, Μάθημα: Γραφικά με Η/Υ

ΣΦΑΙΡΑ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ - ΕΠΙΠΕ Η ΤΟΜΗ - ΣΚΙΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Μοντέλα & Αλγόριθµοι Φωτισµού

Γραφικά με Η/Υ / Εισαγωγή

Γραφικά & Οπτικοποίηση. Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή. Γραφικά & Οπτικοπίηση: Αρχές & Αλγόριθμοι Κεφάλαιο 1

Γραφικά Υπολογιστών: Αλγόριθμοι Σχεδίασης Γραμμών

Συστήματα συντεταγμένων

Εισαγωγή. Γιατί γραφικά υπολογιστών; Προσέγγιση «από πάνω προς τα κάτω» (top-down). Βαθµίδα διασύνδεσης προγραµµατιστή εφαρµογών (API)

Απαραίτητες αφού 3Δ αντικείμενα απεικονίζονται σε 2Δ συσκευές. Θέση παρατηρητή. 3Δ Μετασχ/σμός Παρατήρησης

9ο Μάθημα Μοντέλα και Αλγόριθμοι Φωτισμού

Ψηφιοποίηση και Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Εισαγωγή Αποκοπή ευθείας σε 2Δ Αποκοπή πολυγώνου σε 2Δ Αποκοπή σε 3Δ. 3ο Μάθημα Αποκοπή. Γραφικα. Ευάγγελος Σπύρου

ΚΑΙ ΓΡΑΦΙΚΩΝ. Μοντέλα και Αλγόριθμοι Φωτισμού

Τεχνολογία Ψυχαγωγικού Λογισμικού και Εικονικοί Κόσμοι Ενότητα 4η - 3Δ γραφικά

ΕΛ Λ Ε Ι Ψ Η - ΚΥΚΛΟΣ

ΠΑΡ. 6.2: ΦΩΣ ΚΑΙ ΣΚΙΑ ΣΤΟΧΟΙ: Ο μαθητής θα πρέπει:

5ο Μάθημα Αλγόριθμοι Σχεδίασης Βασικών Σχημάτων

ΦΩΣ ΚΑΙ ΣΚΙΑ. Πως δημιουργείτε η σκιά στη φυσική ;

ΚΥΛΙΝ ΡΟΣ 1. ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΚΥΛΙΝ ΡΟΥ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ - ΕΠΙΠΕ ΕΣ ΤΟΜΕΣ - ΑΝΑΠΤΥΓΜΑ- ΣΚΙΕΣ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Οπτική Επικοινωνία 4 - Α.Ε Προτεινόμενες ρυθμίσεις V-Ray 3.4 για Rhino. Υλικά

Μοντέλο φωτισμού Phong

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (E-CAD) ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ Χ. Βέργος Καθηγητής

Μορφές των χωρικών δεδομένων

Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα. Αντώνης Πουλιάσης Φυσικός M.Sc. 12 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ

Υλικά, φωτισμός και χρωματισμός

Μετασχηματισμός Παρατήρησης

Οδηγίες σχεδίασης στο περιβάλλον Blender

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (E-CAD) ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ

ΤΟ ΦΩΣ. Ο φωτισμός μπορεί να υπογραμμίσει σημαντικές λεπτομέρειες ή να τις κρύψει

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 4 η : Βελτίωση Εικόνας. Καθ. Κωνσταντίνος Μπερμπερίδης Πολυτεχνική Σχολή Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Επιλογές σύμφωνα με τις σχέσεις των θέσεων των οντοτήτων στο Χώρο 1

ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ

Γραφικά με υπολογιστές

Ευκλείδεια Γεωμετρία

ΑΠΟΤΥΠΩΣΕΙΣ - ΧΑΡΑΞΕΙΣ ΠΟΛΥΓΩΝΟΜΕΤΡΙΑ

5.1 Δραστηριότητα: Εισαγωγή στο ορισμένο ολοκλήρωμα

1 x και y = - λx είναι κάθετες

Ενότητα 2. Ζωγραφίζοντας με το ΒΥΟΒ

Απαλλακτική Εργασία Γραφικά & Εικονική Πραγματικότητα. Παπαπαύλου Χρήστος ΑΜ: 6609

Γραφικά Υπολογιστών: Αποκοπή στις 3D Διαστάσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

Η προσεγγιση της. Αρχιτεκτονικης Συνθεσης. ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ ΓΡΑΦΑΚΟΥ Καθηγητρια της Σχολης Αρχιτεκτονων Ε.Μ.Π.

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΥΣ02 Τεχνητή Νοημοσύνη Χειμερινό Εξάμηνο

Κωνικές Τομές: Η Γεωμετρία των Σκιών. Κοινή εργασία με τους Σπύρο Στίγκα και Δημήτρη Θεοδωράκη

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

) = Απόσταση σημείου από ευθεία. Υπολογισμός Εμβαδού Τριγώνου. και A

Σχεδίαση Αλγορίθμων -Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ - Εξάμηνο 4ο

ΦΩΤΟΡΕΑΛΙΣΜΟΣ & ΚΙΝΗΣΗ (ΘΕΩΡΙΑ)

Αλγόριθµοι Παράστασης Βασικών Σχηµάτων

Εργασία στα Γραφικά Υπολογιστών Ακαδημαϊκό Έτος

Παρουσίαση Νο. 5 Βελτίωση εικόνας

Δημιουργώντας γραφικά στο περιβάλλον 3Ds Max χρησιμοποιώντας βασικά εργαλεία

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Αλγόριθμοι και Δομές Δεδομένων (IΙ) (γράφοι και δένδρα)

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΙΧΝΟΥΣ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ: ΜΙΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΟΠΗΣ ΩΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟΥ ΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΟΣ

Microsoft POWERPOINT ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ECDL. Περιεχόμενα. Απόκτησε τώρα το δίπλωμα. για να θεωρείσαι Επαγγελματίας! 1 Χρήση της Εφαρμογής

Απεικόνιση Υφής. Μέρος B Δημιουργία Συντεταγμένων Υφής

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΠΑΥΞΗΜΕΝΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΟΥΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΥΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥΣ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ CAD

Περίθλαση από ακµή και από εµπόδιο.

Ενδεικτικό Φύλλο Εργασίας 1. Επίπεδα και Ευθείες Ονοματεπώνυμο:... Τάξη Τμήμα:... Ημερομηνία:...

Archive Player Divar Series. Εγχειρίδιο χειρισμού

Κεφάλαιο 5. Το Συμπτωτικό Πολυώνυμο

Ορατότητα σε απλά πολύγωνα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β ΜΕΡΟΣ (ΑΝΑΛΥΣΗ) ΚΕΦ 1 ο : Όριο Συνέχεια Συνάρτησης

ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ GEOGEBRA

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΕΙΚΟΝΩΝ

Κλασσική παρατήρηση & παρατήρηση με υπολογιστή

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΠΡΟΟΠΤΙΚΟΥ ΣΕ ΠΛΑΓΙΟ ΠΙΝΑΚΑ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ CAD

Περιεχόμενα ΓΕΩΠΥΛΗ ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟ SITE. ΧΑΡΤΗΣ... 2 Είσοδος στην εφαρμογή «Χάρτης»... 2 Λειτουργίες εφαρμογής «Χάρτης»...

Η συμβολή του φωτός και η μέτρηση του μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας

Ταξινόμηση: Εισαγωγικά. Ταξινόμηση (Sor ng) Αλγόριθμοι Απλής Ταξινόμησης. Βασικά Βήματα των Αλγορίθμων

Stroke.

ECDL Module 6 Παρουσιάσεις Εξεταστέα Ύλη, έκδοση 5.0 (Syllabus Version 5.0)

Μετασχηματισμοί Μοντελοποίησης (modeling transformations)

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ 5 ο εξάμηνο

1.2 Στοιχεία Μηχανολογικού Σχεδίου

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ-ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ Διδάσκων: Ν. ΝΙΚΟΛΑΙΔΗΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΛΓΕΒΡΑ

Εφαρμοσμένη Οπτική. Γεωμετρική Οπτική

Τεχνικό Σχέδιο. Ενότητα 2: Μηχανολογικό Σχέδιο - Σχεδίαση όψεων

H παραγωγή μιας έκθεσης ΙΙ. Σήμανση και φωτισμός

Σηµερινό Μάθηµα! Γραφικά. Επιφάνεια µεκάθεταδιανύσµατα. Προσέγγιση εφαπτόµενου επιπέδου. Μοντέλα φωτισµού (Illumination models)

x y z η οποία ορίζεται στο χωρίο V

Transcript:

Γεωμετρικές Σκιές Θ. Θεοχάρης Ι. Κακαδιάρης - Γ. Πασσαλής

Περιεχόμενα Σ1 Χαρακτηριστικά Σκιών στα Γραφικά Σ2 Απλές Σκιές Σ3 Σύγχρονοι Αλγόριθμοι Σκιών 2

Εισαγωγή (1) Οι σκιές είναι σημαντικές στην κατανόηση 3Δ. Μια σκηνή χωρίς σκιές μοιάζει συνθετική. Βοηθούν στην κατανόηση των 3Δ σχέσεων των αντικειμένων καθώς και της θέσης των φωτεινών πηγών. Για τον σωστό υπολογισμό σκιών χρειάζεται να υπολογίσουμε τόσο τη γεωμετρία (σχήμα) τους όσο και τη φωτεινή ένταση εντός τους. 3

Εισαγωγή (2) Οι σκιές είναι συνάρτηση του περιβάλλοντος φωτισμού. Μπορούν να έχουν μαλακές ή σκληρές ακμές ενώ μπορεί να περιέχουν τόσο σκιά (umbra) όσο και παρασκιά (penumbra). Η σκιά είναι το τμήμα της σκιάς που δεν λαμβάνει καθόλου φως από την φωτεινή πηγή, ενώ η παρασκιά είναι το τμήμα που φωτίζεται μερικώς. Ηπαρασκιάπερικλείει την σκιά και η μετάβαση του φωτισμού από τη μία στην άλλη γίνεται σταδιακά. 4

Σ1 Χαρακτηριστικά Σκιών στα Γραφικά (1) Ιδιότητες που εκμεταλλεύονται οι αλγόριθμοι σκιών: o Η σκιά που δημιουργείται από ένα πολύγωνο A πάνω σε ένα πολύγωνο B από μια σημειακή φωτεινή πηγή, μπορεί να υπολογισθεί προβάλλοντας το A στο επίπεδο του B με κέντρο προβολής τη θέση της σημειακής φωτεινής πηγής. 5

Σ1 Χαρακτηριστικά Σκιών στα Γραφικά (2) o Δεν παρατηρούνται σκιές αν το σημείο παρατήρησης συμπίπτει με τη θέση της (μοναδικής) φωτεινής πηγής. o Εάν η φωτεινή(ες) πηγή(ες) είναι σημειακή(ες), τότε δεν υπάρχει penumbra και η σκιά έχει σκληρές ακμές. o Για στατικές σκηνές, οι σκιές είναι σταθερές και δεν εξαρτώνται από το σημείο παρατήρησης. Εξαρτώνται όμως από τη θέση της φωτεινής πηγής. 6

Αλγόριθμοι Σκιών Βασική ιδέα: εύρεση των επιφανειών που φαίνονται από φωτεινή πηγή o Επιφάνειες που δεν φαίνονται είναι στη σκιά Σκιές στο μοντέλο φωτισμού: I Ρ = έμμεσος φωτισμός + Σ S i (διάχυτη + κατ/μενη) S i = 0, αν σημείο Ρ είναι στη σκιά φ.πηγής i S i = 1, αν σημείο Ρ φωτίζεται απο φ.πηγή i 7

Αλγόριθμοι Σκιών Βασική ιδέα, πρακτικά: o Σημείο P βρίσκεται στη σκιά P δεν είναι ορατό από θέση φωτεινής πηγής 4 αλγόριθμοι περιγράφονται: o Απλοί: Σκιές σε Επίπεδο Scan-line o Ρεαλιστικοί και αποδοτικοί: Στερεό Σκιάς (Shadow volume) Χάρτης Σκιάς (Shadow map) 8

Σ2.1 Απλές Σκιές σε Επίπεδο-Blinn (1) Πολύ απλός αλγόριθμος σκιών, Blinn (1988) Κατάλληλος για εύρεση πολυγώνου σκιάς σε επίπεδο: o Για μοναδικό αντικείμενο o Για μη αλληλοσκιαζόμενα αντικείμενα 9

Σ2.1 Απλές Σκιές σε Επίπεδο-Blinn (2) Ένα σημείο P = (x p, y p, z p ) του αντικειμένου ρίχνει τη σκιά του στο σημείο S = (x sw, y sw, 0) του επιπέδου Έχουμε: S = P - αl αλλά z sw =0, οπότε: 0 = z p - αz 1 α = z p /z 1 συνεπώς x sw = x p -(z p /z 1 )x 1 y sw = y p (z p /z 1 )y 1 10

Σ2.1 Απλές Σκιές σε Επίπεδο-Blinn (3) Σε μορφή πίνακα: 11

Σ2.2 Γραμμή Σάρωσης ( Γραμμή Σάρωσης (Scan line) (1) Φάση προ-επεξεργασίας: o Προβολή όλων των πολυγώνων σε σφαίρα με κέντρο το σημείο φωτισμού o Μη επικαλυπτώμενα πολύγωνα αγνοούνται o Επικαλυπτώμενα σημειώνονται ως ζεύγη σκιάς Έξοδος: για κάθε πολύγωνο, μια λίστα από άλλα πολύγωνα που το σκιάζουν 12

Σ2.2 Γραμμή Σάρωσης ( Γραμμή Σάρωσης (Scan Scan line) (2) Φάση επεξεργασίας: χρησιμοποιεί τροποποιημένο αλγόριθμο γραμμής σάρωσης Για κάθε πολύγωνο με κενή λίστα σκιαζόντων πολυγώνων ακολουθείται ο κανονικός αλγόριθμος Διαφορετικά, προβάλλονται τα σκιάζοντα πολύγωνα στο επίπεδο του τρέχοντος πολυγώνου Π.χ. το Α σκιάζει (Α ) το Β 13

Σ2.2 Γραμμή Σάρωσης (Scan( line) (3) Απαιτούνται επιπλέον δομές δεδομένων Όχι κατάλληλη για διαδραστικές εφαρμογές Δεν εκμεταλλεύεται τις σύγχρονες κάρτες γραφικών αφού χρησιμοποιεί τροποποιημένο αλγόριθμο παράστασης πολυγώνων 14

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (Shadow Volume) (1) Στερεό σκιάς είναι ο χώρος που καταλαμβάνεται από τη σκιά ενός αντικειμένου o Ο χώρος αυτός έχει άπειρο όγκο o Το στερεό σκιάς καθορίζεται από τις ημιευθείες που ξεκινούν από σημειακή φωτεινή πηγή και διέρχονται από τις κορυφές του περιγράμματος του αντικειμένου Το στερεό σκιάς υπολογίζεται βρίσκοντας το περίγραμμα του αντικειμένου, όπως αυτό φαίνεται από τη φωτεινή πηγή o Το περίγραμμα αποτελείται από ακμές που είναι κοινές σε πολύγωνα έμπροσθεν και όπισθεν προσανατολισμού ως προς τη φωτεινή πηγή (front and back facing polygons) 15

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (2) Πολύγωνα σκιάς: ορίζονται από το σημείο φωτεινής πηγής και τις πλευρές περιγράμματος και καθορίζουν στερεό σκιάς αντικειμένου (π.χ. A, B, C) 16

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (3) Πως βρίσκουμε αν ένα σημείο αντικειμένου σκιάζεται; o Σχετικά με το σημείο παρατήρησης ένα σημείο σκιάζεται εάν βρίσκεται πίσω από ένα έμπροσθεν πολύγωνο σκιάς και μπροστά από ένα όπισθεν πολύγωνο σκιάς o Για πολλαπλά σκιάζοντα αντικείμενα, μετράμε τα πλήθη των έμπροσθεν και των όπισθεν πολυγώνων σκιάς μεταξύ του σημείου παρατήρησης και του υποψήφιου σημείου: αν είναι ίσα τότε το σημείο δεν σκιάζεται 17

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (4) Υλοποίηση με χρήση stencil buffer: o Παράσταση σκηνής (δημιουργία frame buffer με έμμεσο φωτισμό μόνο & z buffer) o Παράσταση έμπροσθεν πολυγώνων σκιάς αυξάνοντας τον stencil buffer (με χρήση z buffer σκηνής) o Παράσταση όπισθεν πολυγώνων σκιάς μειώνοντας τον stencil buffer (με χρήση z buffer σκηνής) o Παράσταση αντικειμένου υπό σκιά σε pixels όπου stencil <> 0 o Παράσταση αντικειμένου κανονικά φωτισμένου σε pixels όπου stencil = 0 18

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (5) Αριστερά: Αντικείμενο με σκιά Δεξιά: Το ίδιο αντικείμενο με το στερεό σκιάς και την προβολή των ακμών του περιγράμματος (Εικόνες από ιστοσελίδα NVIDIA) 19

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (6) a) Σημείο παρατήρησης εκτός σκιών: χρήση κανονικού αλγορίθμου b) Σημείο παρατήρησης εντός σκιών: χρήση αντίστροφου αλγορίθμου Carmack 20

Σ3.1 Στερεό Σκιάς (7) Πλεονεκτήματα o Ακρίβεια χώρου αντικειμένων o Κατάλληλος για σκηνές με απεριόριστο βάθος Μειονεκτήματα o Πλήθος πολυγώνων σκιάς (~ πολυπλοκότητας σκηνικού) o Πολύγωνα σκιάς καταλαμβάνουν μεγάλο τμήμα οθόνης αυξάνοντας σημαντικά τον χρόνο δημιουργίας καρέ o Υπολογισμός περιγράμματος γίνεται στην CPU 21

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (Shadow( Map) (1) Ητεχνική αυτή χρησιμοποιεί έναν Z-buffer σκιάς για κάθε φωτεινή πηγή o Στη βασική της μορφή είναι κατάλληλη για 1 μόνο φωτεινή πηγή 22

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (2)( Αποτελείται από 2 φάσεις: Φάση 1: Δημιουργείται ο χάρτης σκιάς (ΧΣ), πού είναι ένας χάρτης βάθους (Z-buffer) χρησιμοποιώντας το σημείο φωτισμού σαν σημείο παρατήρησης. o Βρίσκονται έτσι τα πολύγωνα που είναι ορατά από την φωτεινή πηγή και ενδεχομένως να σκιάζουν άλλα. o Δεν υπολογίζονται τιμές φωτισμού. 23

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (3)( Φάση 2: Παράσταση σκηνικού από το σημείο παρατήρησης με τροποποιημένο αλγόριθμο Z-buffer. o Κάθε ορατό σημείο (x, y, z) του χώρου με κέντρο τον παρατηρητή μετασχηματίζεται στο σημείο (x, y, z ) του χώρου με κέντρο τη φωτεινή πηγή. o Αν ΧΣ(x, y ) < z τότε κάποια επιφάνεια κρύβει το σημείο (x, y, z) από τη φωτεινή πηγή και συνεπώς το σημείο βρίσκεται σε σκιά. 24

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (4)( Σκηνικό δημιουργημένο με Χάρτη Σκιάς (Από παρουσίαση της NVIDIA στο GDC 00) 25

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (5)( Το ίδιο σκηνικό με κέντρο παρατήρησης τη φωτεινή πηγή Αριστερά:Παράσταση Δεξιά: z-buffer (χάρτης σκιάς) 26

Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (6)( Το ίδιο σκηνικό με το χάρτη σκιάς προβεβλημένο στο χώρο παρατηρητή 27

Πλεονεκτήματα o Μπορεί να υλοποιηθεί εξ ολοκλήρου σε κάρτες γραφικών o Κόστος ανάλογο πολυπλοκότητας σκηνικού Μειονεκτήματα Σ3.2 Χάρτης Σκιάς (7)( o Εξάρτηση από ακρίβεια z-buffer: απομακρυσμένα σημεία από θέση φωτεινής πηγής δεν σκιάζονται με ακρίβεια o Σημειακή φωτεινή πηγή απαιτεί 6 χάρτες σκιάς 28