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RAY TRACING Patrícia Cordeiro Pereira Pampanelli Disciplina: Fundamentos de Computação Gráfica Professor: Marcelo Gattass PUC-Rio.

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1 RAY TRACING Patrícia Cordeiro Pereira Pampanelli Disciplina: Fundamentos de Computação Gráfica Professor: Marcelo Gattass PUC-Rio

2 Sumário Introdução Objetivos Fundamentos Passos Iniciais Traços secundários Modelagem dos objetos Implementação Renderização com GLSL Resultados

3 Introdução Algoritmo de renderização e síntese de imagens Utiliza o traçado de raios a partir de cada um dos pixels do plano da imagem Alto grau de realismo das imagens Alto custo computacional

4 Objetivos Implementar o algoritmo básico de traçado de raios

5 Fundamentos Definição da câmera Definição da cena Algoritmo básico Modelagem dos objetos

6 Definição da câmera Espaço do olho xe, ye, ze Eixo vertical e eixo horizontal Eixo óptico eixo óptico v u eye xexe yeye zeze eixo horizontal eixo vertical

7 Definição da câmera Campo de visão – Abertura da câmera fovy f1f1 f2f2 fov 1 fov 2 a

8 Definição da cena Cor de fundo Luz ambiente Fontes de luz Câmera Conjunto de objetos Esfera Caixa Triângulo...

9 Algoritmo Básico - Passos iniciais Um raio é lançado para cada um dos pixels da imagem Cada raio tem uma origem e uma direção

10 Algoritmo Básico - Traços secundários Região visível Sombra

11 Modelagem dos Objetos Tipo de objeto Esfera Caixa Triângulo... Material Cor luz difusa Cor luz especular Fator especular Fator reflexão Fator opacidade

12 Implementação Vertex shader #version 330 uniform mat4 projectionMatrix; uniform mat4 modelViewMatrix; in vec4 vertex; in vec2 texCoord; out vec2 fragmentTexCoord; void main(void) { fragmentTexCoord = texCoord; // Posição do vértice gl_Position = projectionMatrix*modelViewMatrix*vertex; }

13 Implementação Fragment shader #version 330 // Imagem resultante obtida com o Ray Tracing uniform sampler2D imageResult; // Coordenadas para o acesso à textura in vec2 fragmentTexCoord; layout(location = 0, index = 0) out vec4 fragColor; void main(void) { fragColor = texture2D(imageResult, fragmentTexCoord); }

14 Resultados Luz difusa – sem sombra

15 Resultados Luz difusa – com sombra

16 Resultados Luz especular

17 Resultados Reflexão

18 Transparência

19 Resultados

20

21

22 Referências Notas de aula


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