Visualizando frustum

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Uma visão frustum
A aparência de um objeto em uma pirâmide de visão
Ao criar uma projeção paralela , o tronco de visualização tem a forma de uma caixa em oposição a uma pirâmide.

Em computação gráfica 3D , o view frustum [1] (também chamado de view frustum [2] ) é a região do espaço no mundo modelado que pode aparecer na tela; é o campo de visão de um sistema de câmera virtual em perspectiva . [1]

A visão frustum é tipicamente obtida tomando-se um frustum — que é um truncamento com planos paralelos — da pirâmide de visão , que é a adaptação do cone de visão (idealizado) que uma câmera ou olho teria para as janelas retangulares normalmente usadas em computação gráfica. [3] [4] Alguns autores utilizam a pirâmide da visão como sinônimo da própria visão frustum, ou seja, consideram-na truncada. [5]

A forma exata dessa região varia dependendo do tipo de lente da câmera que está sendo simulada, mas normalmente é um tronco de uma pirâmide retangular (daí o nome). Os planos que cortam o tronco perpendicularmente à direção de visão são chamados de plano próximo e plano distante . Objetos mais próximos da câmera do que o plano próximo ou além do plano distante não são desenhados. Às vezes, o plano distante é colocado infinitamente longe da câmera para que todos os objetos dentro do tronco sejam desenhados independentemente de sua distância da câmera.

A seleção do tronco de visualização é o processo de remover do processo de renderização aqueles objetos que estão completamente fora do tronco de visualização. [6] Renderizar esses objetos seria um desperdício de recursos, pois eles não são diretamente visíveis. Para tornar o abate rápido, geralmente é feito usando volumes delimitadores ao redor dos objetos, em vez dos próprios objetos.

Definições

VPN
a normal do plano de visão – uma normal ao plano de visão.
VUV
o vetor de visualização – o vetor no plano de visualização que indica a direção para cima.
VRP
o ponto de referência de visualização – um ponto localizado no plano de visualização e a origem do VRC.
PRP
o ponto de referência de projeção – o ponto de onde a imagem é projetada, para projeção paralela, o PRP está no infinito.
VRC
o sistema de coordenadas de referência de visualização.

A geometria é definida por um ângulo do campo de visão (na direção 'y'), bem como uma proporção . Além disso, um conjunto de planos z define os limites próximos e distantes do tronco. Juntas, essas informações podem ser usadas para calcular uma matriz de projeção para transformação de renderização em um pipeline gráfico .

Referências

  1. ^ a b "O que é uma visão Frustum?" . Microsoft . Recuperado em 1 de janeiro de 2022 .
  2. ^ Kelvin Sung; Pedro Shirley ; Steven Baer (6 de novembro de 2008). Fundamentos de Computação Gráfica Interativa: Conceitos e Implementação . Imprensa CRC. pág. 390. ISBN 978-1-56881-257-1.
  3. ^ Ranjan Parekh (2013). Princípios de Multimídia (2ª ed.). Tata McGraw-Hill Education. pág. 413. ISBN 978-1-259-00650-0.
  4. ^ Karen Goulekas (2001). Efeitos visuais em um mundo digital: um glossário abrangente de mais de 7.000 termos de efeitos visuais . Morgan Kaufmann. pág. 409. ISBN 978-0-08-052071-1.
  5. ^ Isaac V. Kerlow (2004). A Arte do 3D: Animação por Computador e Efeitos . John Wiley & Filhos. pág. 185. ISBN 978-0-471-43036-0.
  6. ^ "Ver Frustum Culling" . lighthouse3d . com . Recuperado em 11 de junho de 2014 .