[pt] A representação de formas é um problema fundamental em
Computação Gráfica. Dentre as representações conhecidas
para
objetos tridimensionais, os campos de distância amostrados
adaptativamente (ADFs) destacam-se por sua versatilidade.
ADFs combinam os conceitos de geometria com
dados volumétricos, permitem representar objetos com
precisão arbitrária, e consolidam diversas operações como
visualização, modelagem de níveis de detalhe, detecção de
colisão, testes de proximidade, metamorfose e operações
booleanas em uma única representação. Este trabalho propõe
métodos para acelerar a reconstrução de ADFs estáticas,
melhorar a qualidade dos campos reconstruídos, e
visualizar
iso-superfícies das ADFs, valendo-se do enorme poder
computacional encontrado nas placas gráficas modernas
(GPUs). Para que as ADFs sejam representadas de forma
eficiente em placas gráficas, propõe-se o uso de uma
estrutura hierárquica baseada em dispersão espacial
perfeita. A renderização de ADFs é feita integralmente
pela GPU, utilizando uma técnica de lançamento de raios
baseada em traçado por esferas. Uma maneira de tratar as
descontinuidades C0 e C1 inerentes às ADFs é sugerida para
que o sombreamento das superfícies seja suave.
Finalmente, o
trabalho propõe um novo método de reconstrução para
ADFs, capaz de representar melhor superfícies curvas. Os
resultados são apresentados através de aplicações simples
de
visualização interativa, com ADFs geradas a partir de
malhas
de triângulos e sólidos primitivos. / [en] Shape representation is a fundamental problem in Computer
Graphics. Among known representations for three-dimensional
objects, adaptively sampled distance fields (ADFs) are noted
for their versatility. ADFs combine the concepts of geometry
with volume data, allow objects to be represented
with arbitrary precision, and consolidate several operations
- such as visualization, level-of-detail modeling,
collision detection, proximity tests, morphing and boolean
operations | into a single representation. This work
proposes methods to accelerate the reconstruction of static
ADFs, to improve the quality of reconstructed fields, and to
visualize ADF isosurfaces, making use of the massive
computational power found in modern graphics hardware
(GPUs). In order to effciently represent ADFs on graphics
cards, a hierarchical structure based on perfect spatial
hashing is proposed. Rendering of ADFs is done completely on
GPUs, using a ray
casting technique based on sphere tracing. Means to overcome
the C0 and C1 discontinuities inherent to ADFs are suggested
in order to attain smoothly shaded iso-surfaces. Finally, a
new reconstruction method for ADFs, which can better
represent curved surfaces, is proposed. Results are
presented through simple interactive visualization
applications, with ADFs generated from both triangle meshes
and primitive solids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:12160 |
| Date | 04 September 2008 |
| Creators | THIAGO DE ALMEIDA BASTOS |
| Contributors | WALDEMAR CELES FILHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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