Ambient Occlusion

Disciplina: Fundamentos de Computação Gráfica

Professor : Marcelo Gattass

Allan Carlos Avelino Rocha

Departamento de Informática

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Introdução

Iluminação Global Tradicional

• Não provoca adequado efeito Realístico

Motivação:

• Irradiação constante e adirecional

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Introdução

Ambient Environment

Motivação:

•Ambient Occlusion

• Efeito mais realístico

Método de shading usado para ajudar a adicionar realismo a modelosde reflexão local, tendo em conta a atenuação da luz devido a oclusão.

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Introdução

Ambient Occlusion

Primeiro apresentado por Zhukov, Iones e Kronin em “An ambient light illumination model” , em 1998.

Landis and Christensen, em “RenderMan in Production”, em 2002.

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Introdução

Cinema:

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Introdução

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IntroduçãoVisualização Científica

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Ambient Occlusion

Definição: Ambient occlusion refere-se a atenuação da luz ambiente devido a oclusão de uma geometria próxima:

onde,

Visibilidade de um ponto p ao longodo hemisfério .

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Ambient Occlusion

Gems 1 – “Ambient Occlusion” desenvolvido por Matt Pharr eSimon Green, 2004.

,

Informação

necessária • Acessibilidade do ponto• Média da direção unoccluded (bent normal)

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Ambient Occlusion

Abordagem inside-out X outside-in

Inside-out

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Ambient Occlusion

,

Outside-in

Menor custo computacional Obtém bons resultados quando comparado ao ray tracing Pode ser mapeada para implementação em Gpu

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Ambient Occlusion

Shadow Mapping

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

glEnable(GL_CULL_FACE);glCullFace(GL_BACK);

gluLookAt(eyex,eyey,eyez, atx,aty,atz, upx,upy,upz);

bunny->Draw();

glReadPixels(0,0,width,height,GL_DEPTH_COMPONENT,GL_FLOAT,shadowMap);

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Ambient Occlusion

,

Shadow Map - bunny

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Ambient Occlusion

Algoritmo

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Ambient Occlusion

Textura Projetiva

Projeção de imagens sobre superfícies

Exemplo: projetor de slides

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Ambient Occlusion

Projeção de um ponto

Montando a matriz de projeção

glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, lightViewMatrix);

glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, lightProjectionMatrix);

Recuperar as matrizes ModelView e Projection

Alinhamento do plano de projeção do espaço de Clipping para o espaço de Textura

Espaco de clipping varia de [-1,1]Espaco de textura varia de [0, 1]

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Ambient Occlusion

Projeção de um ponto

Montando a matriz de projeção

Correção

Então tem-se que a matriz de projeção é dada por

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Ambient OcclusionProjeção de um ponto

Aplicando a matriz a um ponto temos:

onde é ponto projetado no espaço de textura.

Feito isso para obter o ponto em coordenadas cartesianas basta fazer:P(s/q,t/q,r/q,1).

• s/q e t/q posição x,y de um texel• r/q distância do ponto ao plano de projeção

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Ambient Occlusion

Implementação

VECTOR4D point(x,y,z,w);VECTOR4D result = textureMatrix*point;

double s = result.GetX()/result.GetW();double t = result.GetY()/result.GetW();double p = result.GetZ()/result.GetW();

int newx = width*s;int newy = height*t;

float depth = bunny->shadowMap[index(newx,newy,width)];

if ( p <= depth+1e-3){ . . .

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Ambient OcclusionResultados na implementação

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Ambient OcclusionOutros resultados

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Ambient Occlusion

Simples difuse shading model

Ambient occlusion

Simples difuse shading model

Matt Phar

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Ambient Occlusion

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Ambient Occlusion

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