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Abstract(s)
As sombras têm uma importante contribuição para o aumento do realismo na representação
gráfica em tempo real de cenas e objetos. Existem vários algoritmos que
permitem adicionar sombras a cenas e objetos 3D, sendo os mais populares o mapa de
sombras e o volume de sombras.
O trabalho realizado no âmbito desta dissertação de mestrado teve como principal
objetivo a criação de um algoritmo de geração de sombras através de projeções diretas
mútuas entre facetas dos objetos em cenas 3D. Com esta finalidade foi explorado um
algoritmo proposto por Blinn em 1988, o algoritmo de sombras planas. Este algoritmo
permite a geração da sombra de um objeto através da projeção dos vértices que o
constituem, para o plano base (ou chão) da cena. Porém, este algoritmo apresenta
algumas limitações, como é o facto de apenas permitir a geração de sombras em
superfícies planares, bem como ignorar as sombras que um objeto faz sobre si próprio.
Tem, no entanto, aspetos positivos como a capacidade de gerar sombras livres de efeito
de escada (aliasing).
Para solucionar as limitações do algoritmo proposto por Blinn, superfícies curvas podem
ser aproximadas por faces planas, o que acaba por permitir a aplicação do algoritmo a
vários tipos de superfícies. No que respeita à impossibilidade na geração de sombras
que um objeto faz sobre si próprio, pode dizer-se que este problema pode ser resolvido
analisando cada uma das suas facetas e determinar quais das restantes facetas lhe
fazem sombra.
Através das soluções apresentadas é possível obter um algoritmo capaz de calcular
sombras para vários tipos de cenas. No entanto, o seu desempenho computacional vai
estar dependente da complexidade da cena. Por essa razão é feita a paralelização
em GPU do algoritmo, de modo a proporcionar uma maior capacidade de resposta em
cenas de maior complexidade. Foram por isso projetadas duas versões do mesmo algoritmo, sequencial e paralela,
através das quais é possível gerar sombras em cenas de diferentes características.
Constatou-se, através dos resultados obtidos, que a versão paralela em GPU garante
uma maior desempenho e capacidade de resposta em cenas de maior complexidade do
que a versão sequencial.
Description
Keywords
Computação gráfica Computação gráfica - Sombras projectadas Algoritmo de Blinn Projecção directa - Sombras em cenas 3D