Point Based Rendering Technique

Pedro Leite – [email protected]ópicos Avançados em Mídias e Interação 2Profª Judith Kelner

Baseada em malhas de triângulos Representação mais

utilizada Eficiente Fidelidade só é conseguida

com uma grande quantidade de triângulos

Quanto mais triângulos, mais ineficiente se torna o processo de renderização

Qualidade pode ser melhorada Com subdivisão▪ Mais processamento

Através de aplicação de Level of Details (LODs)▪ Subdivisão inteligente

NURBS NonUniform Rational B-

Spline Curvas baseadas em pontos e superfícies de controle

A partir dessa superfície de controle, gera-se a malha

Alta fidelidade Baixo desempenho

NURBS Malha Gerada

Conclui-se então que para alta fidelidade Usam-se muito triângulos Usam-se NURBS Perde-se em desempenho

E fica uma pergunta: Quantos triângulos possui a figura a seguir?

Adrianne CurryModelo selecionada para representar as placas GeForce Series 8 da NVIDIA

Aquisição dos pontos Representação baseada em pontos

Normais Superfícies implícitas

Point-based Rendering Splatting Splat Shading

Ferramentas PointShop3D QSplat

Aplicação Conclusão Referências

Pipeline de aquisição 3D Escaneamento

(Scanning) Reposicionamento do

scanner (View planning) Registro (Matching) Integração (Merging)▪ Integração Global

Pós-processamento▪ Arctifact removal

Discreta Não há reconstrução

da superfície Triangulação de

Delaunay Método de Voronoi

Vizinhos de um ponto Euclidean neighbors (-

ball) k-nearest neighbors

Normal estimada através do k-nearest neighbors

33

0

: xTi

k

ii ppppC

0p kpp ,,1

k

i i kpp0

1:

Seja um ponto qualquer e seus

vizinhos. A matriz de covariância

com determina o vetor normal

positivo (sem sentido) do ponto 0p

Superfícies definidas implicitamente pelo ponto e seus vizinhos Moving least-squares (MLS)

Uma superfície MLS S é de finida em termos dooperador de projeção 3: B que projeta

pontos de uma vizinhança i

bi rpxxB |3

Tem-se que rangexxBxS ::

Splatting Pontos Superfície

Splats geralmente são elipses Melhor distribuição linear aproximada para uma superfície

suavizada (geometria diferencial)

Definidos por dois vetores tangenciais ui e vi

122 i

Tii

Ti pqvpqu

Seja q um ponto qualquer e um plano. Dizemos que iii vup ,,

q pertence ao plano se a condição

é satisfeita.

Polígonos Pontos Splats

Splat shading Interpolação de splats▪ Flat shading▪ Gouraud shading▪ Phong shading▪ Deferred shading

Splatting introduz aliasing artifacts Removido com o filtro

EWA (Elliptical Weighted Average)

Comparação entre Modelos Malha de triângulos Splats circulares Splats elípticos

Desempenho das técnicas de splatting

Diversos modelos (150K à 14M splats, resolução 512x512)

Pentium 4 3.0GHz, NVIDIA GeForce 6800 Ultra

PointShop3D

QSplat

Boa alternativa para malhas de polígonos e NURBS

Essencial para a renderização de cenas altamente complexas em tempo real

Renderização de cenas dinâmicas Simulação de partículas Simulação de água

Nonuniform Rational B-splines http://en.wikipedia.org/wiki/NURBS

The Use of Points as a Primitive Display Marc Levoy and Turner Whitted

Point-Based Graphics Markus Gross and Hanspeter Pfister.

A Survey of Point-Based Techniques in Computer Graphics Leif Kobbelt and Mario Botsch

Pedro Leite – [email protected]ópicos Avançados em Mídias e Interação 2Profª Judith Kelner

Ray tracing em PBR? Técnicas de resampling Comparação de desempenho entre as técnicas

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