Introduccion a la teoria de graficos en 3D (Colores e Iluminacion)

Color

Dentro de nuestros ojos se encuentra la retina, que es un tejido sensible a la luz situado en la superficie interior del ojo. Es similar a una tela donde se proyectan las imágenes. La retina contiene millones de celdas especiales llamadas conos, que actual muy similar a un papel fotografico.

Existen 3 tipos de conos: rojos, verdes y azules, donde cada uno de estos responde a diferentes longitudes de onda correspondiente con el color que le da nombre a su tipo.

Cuando el ojo recive un conjunto d

e fotones con diferentes longitudes de onda, los conos correspondientes a las longitudes de onda recividas se exitan y envian señales al cerebro donde se decodifican formando una imagen con luz y color.

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Eso con respecto a nuestros ojos, en un monitor, los colores son realmente convinaciones de rojo, verde y azul (de aca viene RGB, red green blue) que se emiten cambiando sus intencidades para lograr asi una gigantesca cantidad de colores.

Cuando encontremos el ter

mino RGBA quiere decir: red green blue  alpha, el valor alpha es utilizado para las transparencias.

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Iluminacion

La luz puede ser vista como un muchos rayos que al chocar con un objeto son reflejados o aborvidos (los rayos reflejados son los que podemos ver)


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Existen diferentes tipos de luz:

- Luz ambiental: rayos de luz que iluminan a todos los objetos en todas las direcciones,  dado que no tiene foco ni posicion.

- Luz difusa: rayos de luz que cuando chocan con los objetos son reflejadas en todas las direcciones.

- Luz especular: rayos de luz que al chocar con los objetos son reflejados en una sola direccion.

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La iluminacion es uno de los aspectos mas importantes para darle realismo a los graficos; sin ella no podriamos notar la tridimensionalidad de un objeto solido.

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Podemos ver una esfera con iluminacion:            Y la misma esfera sin iluminacion:

Image77

La propiedad que define cuanta luz refleja y absorve un objeto es llamado el material del objeto:

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Materiales de los Objetos

Para poder decir cuanto vamos a reflejar y cuanto vamos a absorver es necesario decir que la luz tiene componentes RGB. Entonces cuando vamos a definir el material de un objeto definimos para cada tipo de luz cuanto de cada componente (RGB) se va a reflejar y absorver.

Nota: Entre mas luz refleje un objeto mas brillante sera y entre mas luz absorva mas opaco sera.

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Hasta ahora hemos mostrado como afecta la luz a un objeto, pero que pasa cuando rotamos al objeto? cuando lo movemos en otra direccion?

El objeto reacciona diferente a la luz, es aca cuando entra en juego la normal.

Normal

Es un vector perpendicular al plano de una superficie, y nos muestra “hacia donde esta mirando el objeto” o “cual es la cara frontal o de atras del objeto”.

¿Pero y como la calculamos?

Para poder tener una superficie es necesario por lo menos tener 3 puntos que la definan, pues con 2 seria una linea y con 1 seria un punto en el espacio. Ahora formamos un vector del P1 al P2 al que llamaremos V12, y un vector del P1 al P3 al que llamaremos V13.

Tomando la definicion de producto cruz:

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V12 X V13 = N, donde N es la normal de la superficie.

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Cuidado: el orden en que se realize el producto cruz cambia la direccion de la normal

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Normal unitaria

Son las normales cuya norma es igual a 1, es decir, las normales que estan normalizadas.

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Nota: tener las normales normalizadas ayuda en el rendimiento en el procesamiento de graficos pues ayuda a disminuir el numero de calculos en muchos casos.

Atenuacion

¿Que es lo que pasa cuando un objeto se aleja de una fuente de luz o se acerca? ¿Por que cambia su luminosidad?

Esto pasa por la atenuacion, entre las lejos este un objeto menor intensidad de luz va a recivir y entre mas cerca este, mayor sera esta intensidad.

Se calcula con la distancia y una constante de atenuacion.

Aca termina nuestra introduccion a colores e iluminacion :)

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Bibliografia:

- http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplicaci%C3%B3n_de_matrices

- OpenGL game programming,  primma tech editorial



This entry was posted on Saturday, August 29th, 2009 at 6:42 pm and is filed under Computacion Grafica, Teoria. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.

5 Responses to “Introduccion a la teoria de graficos en 3D (Colores e Iluminacion)”

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