TexturasTexturas Visualización Computacional II. Horarios (again…) LUNES 26/10: Aula 2 Facultad...

TexturasTexturasTexturasTexturasVisualización Computacional

II

Horarios (again…)Horarios (again…)

LUNES 26/10: Aula 2  Facultad (19 hs.): Introducción

MARTES 27/10: Aula 2  Facultad  (19 hs.): Texturas MIERCOLES 28/10: Aula 2  Facultad  (19 hs.): Técnicas de iluminación avanzadas

JUEVES 29/10: Aula 3 Facultad (19 hs.): Sombras

VIERNES 30/10: Aula 2 Facultad (19 hs.): Animación - [Física]

LUNES 2/11: A determinar: [Física] - Optimización

Crysis, Crytek - EA

Texturas - Texturas - ResumenResumen

¿Por qué usar texturas?IntroducciónConceptos básicos

InterpolaciónMapeoTilingMipmapping

Usos adicionalesTexturas proceduralesLightmapsBump MappingEnvironment Mapping

Texturas - Texturas - ¿Por qué usar texturas?¿Por qué usar texturas?

¿Podemos representar todo con geometría?

Texturas - Texturas - ¿Por qué usar texturas?¿Por qué usar texturas?

Sería costoso y complicado representar TODO con geometría.

Ej. MUY Simple: ¿Qué pasaría con una etiqueta?.

Texturas - Texturas - ¿Por qué usar texturas?¿Por qué usar texturas?

Texturas - Texturas - ¿Por qué usar texturas?¿Por qué usar texturas?

The Guild II - 4Head Game StudiosUnreal 3 – Epic Studios

Texturas - Texturas - IntroducciónIntroducción

Podemos utilizar la textura para modifcar alguna o todas las vars / ctes. de la ecuación de iluminación (color de pixel, color difuso, alterar normal, etc.)

Nluces

pp

nsdpaa KKIIKI

i

0

coscos

Textura usada como color cte.

Textura usada como color difuso.

Textura usada como normal map.

Texturas - Texturas - IntroducciónIntroducción

Para cada polígono se establece una correspondencia con la textura.

Texturas - Texturas - Mapeo eMapeo e InterpolaciónInterpolación

¿Podemos interpolar de manera directa linealmente los valores en el espacio de la pantalla?.

(0,0) (1,0)

(0,1)

Texturas - Texturas - Mapeo eMapeo e InterpolaciónInterpolación

textura resultado esperado

Interpolación lineal en espacio de coord. de pantalla:

Texturas - Texturas - Mapeo eMapeo e InterpolaciónInterpolación

Podemos reducir los errores subdividiendo el modelo en triangulos más pequeños.

Igualmente persisten los “errores”.

Texturas -Texturas - Mapeo eMapeo e InterpolaciónInterpolación

Los pasos uniformes de la interpolación en el plano de la pantalla no se corresponden con los pasos uniformes de la interpolación a lo largo del triángulo.

Soluc.: Interpolación

en el espacio

[automática x OpenGL]

Texturas – Texturas – MapeoMapeo

Se especifica una coordenada (u,v) para cada vértice.

Coordenadas canónicas (0,0) (1,0)

(0,0,0) (3,0,0)

(0,3,0)

(0,0)

(1,1)

glEnable(GL_TEXTURE);

glBindTexture(texID);

glbegin(GL_TRIANGLES);

glVertex3f(0.0, 0.0, 0);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3f(0.0, 3.0, 0);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3f(3.0, 0.0, 0);

glTexCoord2f(1,0);

glend;

Texturas - Texturas - Tipos de mapeoTipos de mapeo

Generar automáticamente las

coordenadas de textura:

glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);

glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);

Tipos: GL_OBJECT_LINEAR, GL_EYE_LINEAR, GL_SPHERE_MAP, GL_REFLECTION_MAP

Texturas - Texturas - MapeoMapeo

Truco:

Coordenadas de textura en una matriz adicional (Texture Matrix).

Aplicar transformaciones a esa matriz para modificar las coordenadas.

Texturas - Texturas - TilingTiling

tiles sin bordestiles con bordes visibles(0,0) (3,0)

(0,3)

(0,0)

(1,1)

(0,0) (3,0)

(0,3)

(0,0)

(1,1)

Texturas - Texturas - MipmappingMipmapping

Del Latín “Multum In Parvo” (muchos en un lugar pequeño).

gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGBA, 128, 128, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGBA, 128, 128, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);

glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);

Texturas - Texturas - MipmappingMipmapping

Se pueden almacenar de manera compacta.

Mínimo overhead para mantener un MIP map.

Mip map de 10 niveles.

Almac. en memoria

Texturas - Texturas - VariablesVariables

Texturas - MaskingTexturas - Masking

“Recortar” parte de un gráfico (según color o siguiendo un patrón)

Dar aspecto de transparencia a lo que se ha recortado

Texturas - MaskingTexturas - Masking

Alpha Test:

Se hace sobre el valor de la componente alpha que se está evaluando.

Una función y un valor de referencia, según el resultado se acepta o se rechaza el fragmento.

glEnable(GL_ALPHA_TEST);glAlphaFunc (GL_GREATER, 0.1);

GL_NEVER: Nunca acepta el fragmento.

GL_ALWAYS: Siempre acepta el fragmento.

GL_LESS: Acepta el fragmento si Alpha origen < Alpha referencia

GL_LEQUAL: Acepta el fragmento si Alpha origen <= Alpha referencia

GL_EQUAL: Acepta el fragmento si Alpha origen = Alpha referencia

GL_GEQUAL: Acepta el fragmento si Alpha origen >= Alpha referencia

GL_GREATER: Acepta el fragmento si Alpha origen > Alpha referencia

GL_NOTEQUAL: Acepta el fragmento si Alpha origen <> Alpha referencia

Texturas - MaskingTexturas - Masking

glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

glEnable(GL_BLEND)

Alpha Blending:

Se hace sobre el valor de la componente alpha que se está evaluando, combinando un fragmento con otro

Probar!! (uds.)

Texturas - Texturas - Uso de lucesUso de luces

•¿Cuántas luces vemos en la escena?

•¿Cálculo?

•¿Ideas, opciones?

Texturas - Texturas - LightmapsLightmaps

La utilización de luces brinda realismo a nuestras escenas, pero ¿cuál es el límite?.

Notar que la mayoría de luces en una escena son estáticas.

¿Se puede aprovechar de alguna manera esto para precalcular sombras e iluminaciones?.

+ =

Texturas - Texturas - LightmapsLightmaps

Dibujar la geometría dos veces con distinta textura.

Costo memoria.

Costo GPU.

Lightmaps de poca resolución.

¿Coordenadas?.

Texturas - Texturas - LightmapsLightmaps

Mejora: Utilización de multitextura

Diferentes texturas a un mismo objeto.

Coordenadas de texturas independientes.

¿Posibles usos?.

Texturas - Texturas - Bump MappingBump Mapping

Usar la textura para alterar la normal del polígono.

Esfera con textura (difuso) Bump Map Esfera con textura (difuso y bump map)

Ganar detalle sin incrementar la geometría

Texturas - Texturas - Bump MappingBump Mapping

Tomar la textura como una función de desplazamiento.

Calcular la normal a partir de esa función.

Diferentes opciones de implementación DESORDEN

Texturas - Texturas - Bump Mapping (Fake)Bump Mapping (Fake)

Zonas negras Menor relieve

Zonas blancas Mayor relieve

Utilización de multitexturas.

Desplazamiento de la textura de Bump de acuerdo a la luz.

Texturas - Texturas - Bump Mapping (Per Pixel)Bump Mapping (Per Pixel)

Utilización de un Normal Map.

Nuevas aproximaciones en tiempo real mediante shaders.

Idea de Per-pixel lighting.

Los componentes XYZ son reescalados del rango [-1, 1] a [0, 255]

Por ejemplo el vector [0, 0, 1] (Normal perpendicular entrante) sería convertido a [127, 127, 255], el azul violáceo q predominan en estas texturas.

Texturas - Texturas - Bump MappingBump Mapping

norm = vec3(texture2D(sampler2d, vec2 (gl_TexCoord[0])));

norm = (norm - 0.5) * 2.0;

intensity = max(dot(lightDir, norm), 0.0) * diffuseFactor;

Norm: Valor de 0 a 1

Norm - 0.5: Valor de -0.5 a 0.5

(Norm - 0.5) * 2: Valor de -1 a 1

Texturas - Texturas - Environment MappingEnvironment Mapping

Objetivo: Renderizar un objeto como si fuera perfectamente reflectivo.

Las reflexiones que vemos en el objeto dependen de:

Posición del espectador.

Forma del objeto.

Environment Map es una aproximación (se asume que los objetos del entorno están muy lejos del objeto reflectivo)

Texturas - Texturas - Environment MappingEnvironment Mapping

Se utiliza la dirección del rayo reflectado para indexar una posición en una textura con coordenadas esféricas.

Se asume que todos los rayos comienzan en el mismo punto.

Texturas - Texturas - Environment MappingEnvironment Mapping

Texturas - Texturas - Texturas proceduralesTexturas procedurales

F(x,y,z) color

Texturas - Texturas - Texturas proceduralesTexturas procedurales

Ventajas:Fácil de implementar en un raytracer/shaders.

Menos espacio.

Resolución infinita.

Desventajas:No intuitivo.

Sirven para situaciones puntuales.

Texturas - Texturas - Texturas proceduralesTexturas procedurales