Ray casting

Ray Casting

Computação Gráfica

Sumário

1. Ray Casting Workflow 3 2. Criar Cenário 3 3. Posicionar Câmera 4 4. Criar o Plano de Projeção 5 5. Dividir o Plano de Projeção por pixel 5 6. Raios 6 7. Determinando a cor do Pixel 7 7.1. Luz Ambiente 8 7.2. Luz Difusa 8 7.3. Luz Especular 9 7.4. Cálculo da cor 10 8. Conclusão 11

Ray Casting Workflow

Criar Cenário

Para criar o cenário, são utilizadas classes primitivas como cubos, prismas, cilindros, esferas e outros. Esses objetos primitivos são modificados através de transformações de matrizes de escala, cisalhamento, transição, espelhamento e rotação. Os objetos são devidamente moldados e posicionados, criando assim o cenário.
Cada objeto possui propriedades de cor e refletividade de luz ambiente, difusa e especular. Essas propriedades são utilizadas para fazer o cálculo da cor em um determinado ponto do objeto com relação à influência das luzes do cenário.
Luzes também são objetos que possuem propriedades de posição e intensidades de ambiente, difusa e especular.

Figura [ 1 ] - Objetos Primitivos
Posicionar Câmera

Após posicionar os objetos no cenário é necessário definir a posição da câmera, ou seja, a posição do observador. A câmera é um objeto que possui as propriedades de posição e direção para onde ela está apontando (look at).

Figura [ 2 ] - Posição do Observador
Criar o Plano de Projeção

O Plano de projeção é criado a partir de uma distância predefinida da câmera. O plano deve ser proporcional ao tamanho da imagem que se deseja renderizar a cena. O plano é dividido em pelo número total de pixels da imagem de acordo como a altura e largura da mesma.
Q

Figura [ 3 ] - Plano de Projeção
Seja d a distância do plano para câmera, P o ponto de da localização da câmera e D o vetor unitário direção do “lookAt” da câmera. Achamos o ponto central do plano:
Q = P + dD
Dividir o Plano de Projeção por pixel

Para acharmos os outros pontos do