Algoritmi di real time rendering

Uno dei problemi più interessanti in computer graphics e quello del rendering real time, con il quale si intende il processo di resa di un immagine a partire da una descrizione geometrica della scena tridimensionale in questione.

Rimuovere le linee nascoste

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Uno dei sotto problemi e quello della determinazione della visibilità o no di una determinata linea e/o faccia. Per questo sono stati presentati diversi che sfruttano tutti il principio di ordinamento

Gli algoritmi in questione sono stati classificati in base allo spazio operativo

Back face culling

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Si applica a oggetti 3D convessi e consiste nella computazione della normale di un lato dell’oggetto, se questa e positiva allora la faccia non va disegnata

Algoritmo del pittore

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si ordinano i triangoli dal più lontano al più vicino secondo la distanza $Z$ dall’osservatore e si rasterizzano in quest’ordine

Visibility buffer

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Si basa sul concetto di zona di visibilità, dopo aver riordinato i poligoni questi vengono disegnati e si tiene traccia della zona già ricoperta da altri poligoni

Algoritmo z-buffer

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E’ l’algoritmo implementato dalle GPU moderne, lavora in image space e si basa su un estensione del frame buffer chiamata z-buffer

A seguito della trasformazione di vista si rasterizza la faccia e per ogni pixel viene presa in considerazione la distanza Z, se questa e minore di quanto presente nello z buffer si disegna il pixel e si aggiorna lo z-buffer di conseguenza

che in pseudo-codice si traduce come segue

void zbuffer() {
	for (y = 0; y < Vymax; y++)
		for(x = 0; x < Vxmax; x++) {
			FrameBuffer(x,y) = BACK_Col;
			ZBuffer(x,y,INF_Val);
		}
		for (every triangle)
			for (all pixel (px,py) of the projected triangle) {
			pZ = computeZ(px,py);
			if (pZ < ZBuffer(px,py)){
				FrameBuffer(px,py) = computeColor(px,py);
				ZBuffer(px,py) = pZ;
			}
		}
	}
}