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Abstract(s)
This dissertation describes a method for modeling, simulating and real-time rendering piecewise linear approximations of generic non-Euclidean 3D spaces. The 3D rendering pipeline most commonly used, where one multiplies each vertex coordinate by a 4x4 matrix to project it on the screen does not work for all cases where the space does not obey Euclid’s postulates (non-Euclidean space). Furthermore, while other non-Euclidean rendering tools only work for a limited type of spaces, our approach allows us to model, simulate, and render any isometrically embeddable non-Euclidean space and eventual objects lying therein. We envision at least two main applications for our approach. The first for helping mathematicians get a better understanding of what arbitrary spaces look like (e.g., hyperconical space, hyper-spherical space, and so forth). The second for assisting physicists to visualize and simulate the effects of bent space (e.g., black holes, wormholes, Alcubierre drive, and so forth) on light, and on physical objects
Esta dissertação descreve um método para modelar, simular e renderizar aproximações lineares de espaços não Euclideanos de forma genérica e em tempo real. A técnica de renderização 3D mais comum, que multiplica a matriz de projeção 4 x 4 por cada vértice para determinar as coordenadas do respetivo pixel no ecrã, nem sempre funciona quando o espaço não obedece a um postulado de Euclides (espaço não-Euclideano). Além disso, enquanto outras ferramentas para renderizar espaços não-Euclideanos só funcionam para certos tipos de espaços, a nossa técnica permite modelar, simular e renderizar qualquer espaço não-Euclideano embebível isometricamente, bem como eventuais objetos nele existentes. Antevemos pelo menos dois usos para a nossa técnica. A primeira para ajudar matemáticos a compreender melhor o aspeto de espaços arbitrários (e.g., espaço hiper-cónico, espaço hiper-esférico, etc.). A segunda para ajudar físicos a visualizar e simular os efeitos de espaço curvo (e.g., buracos negros, buracos de minhoca, deformações Alcubierra drive, etc.) em luz e objetos físicos circundantes.
Esta dissertação descreve um método para modelar, simular e renderizar aproximações lineares de espaços não Euclideanos de forma genérica e em tempo real. A técnica de renderização 3D mais comum, que multiplica a matriz de projeção 4 x 4 por cada vértice para determinar as coordenadas do respetivo pixel no ecrã, nem sempre funciona quando o espaço não obedece a um postulado de Euclides (espaço não-Euclideano). Além disso, enquanto outras ferramentas para renderizar espaços não-Euclideanos só funcionam para certos tipos de espaços, a nossa técnica permite modelar, simular e renderizar qualquer espaço não-Euclideano embebível isometricamente, bem como eventuais objetos nele existentes. Antevemos pelo menos dois usos para a nossa técnica. A primeira para ajudar matemáticos a compreender melhor o aspeto de espaços arbitrários (e.g., espaço hiper-cónico, espaço hiper-esférico, etc.). A segunda para ajudar físicos a visualizar e simular os efeitos de espaço curvo (e.g., buracos negros, buracos de minhoca, deformações Alcubierra drive, etc.) em luz e objetos físicos circundantes.
Description
Keywords
Buraco de Minhoca Buraco Negro Espaço Não-Euclideano Ray Casting Ray Tracing Renderização