Un Framework en GPU para representar y renderizar materiales en tiempo real

Autor: 
Rodrigo G. Baravalle
Fecha Defensa: 
04/08/2010
Resumen: 
Las texturas ven su aparición en computación gráfica debido a la necesidad de mayor realismo en las aplicaciones. Los detalles de los materiales presentes en la realidad difícilmente pueden representarse sólo diseñando la geometría de la misma, esto es, a través de vértices y sus conexiones. En otras palabras, la microestructura de los materiales de los objetos no puede ser modelada con los mismos elementos que la macroestructura de los objetos en la escena. Un tópico de importancia con respecto a las texturas es su obtención. Si bien pueden utilizarse imágenes fotográficas como texturas en las aplicaciones gráficas, éstas presentan la desventaja de ser estáticas y de dimensión fija, lo cual despoja de flexibilidad al método, resultando en un patrón repetitivo si es que la textura fuese a utilizarse más de una vez, como generalmente ocurre al mapearse sobre superficies de gran tamaño. Por otro lado, estas imágenes presentan detalles sobre la iluminación del entorno en el cual fueron obtenidas, con lo cual, al ser utilizadas en un modelo iluminado, puede distinguirse que la interacción con la nueva fuente de luz no es la esperada. Este problema resulta de difícil solución. Debido a las limitaciones mencionadas, a lo largo de los años se definieron métodos que buscan generar texturas utilizando modelos matemáticos, eliminando así las restricciones mencionadas, pues la generación puede ser introducida durante el proceso de renderización, contando con información como posición de la fuente de luz, distancia al observador, etc. Sin embargo, la mayoría de estos modelos falla a la hora de presentar sencillez de síntesis, además de poder de control sobre los materiales representados, o bien el modelo sólo está diseñado para un material en particular. Basados en estas consideraciones, en este trabajo presentamos un framework para representar distintos tipos de materiales naturales, representados por medio de la composición de funciones simples. Se obtuvieron resultados visualmente satisfactorios, lo cual hace alentadora la profundización en el estudio del modelo. Se realizó una implementación para su renderizado en tiempo real, utilizando el lenguaje Cg, aprovechando la performance de las placas gráficas disponibles actualmente.
Institución: 
FCEIA-UNR
Director y Co-Director: Claudio Delrieux, DIEC, UNS; Cristian García Bauza, CICPBA, UNICEN.
Tesina: