- Compare os modelos em termos de fidelidade visual e desempenho computacional.
- Apresente o modelo completo de iluminação com as componentes ambiente, difusa e especular, explicando cada parte da equação.
Passo 1
O exercício pede duas coisas em Computer Graphics:
. Comparar os principais modelos de sombreamento (flat, Gouraud e Phong) em termos de fidelidade visual e custo computacional.
. Apresentar o modelo completo de iluminação com componentes ambiente, difusa e especular, explicando cada termo da equação.
Passo 2
Para comparar os modelos de sombreamento, vamos considerar:
– Fidelidade visual: quão bem o modelo reproduz variações de cor e luz em superfícies curvas.
– Desempenho computacional: quantas operações de iluminação são feitas em vértices ou pixels.
– Fidelidade visual: quão bem o modelo reproduz variações de cor e luz em superfícies curvas.
– Desempenho computacional: quantas operações de iluminação são feitas em vértices ou pixels.
Flat shading
calcula a cor uma única vez por face (normal da face)
fidelidade baixa: superfícies parecem facetadas
custo muito baixo: só uma avaliação por face
Gouraud shading
calcula iluminação em cada vértice e interpola cores ao longo dos polígonos
fidelidade média: captura bem o sombreamento suave, mas perde reflexos pontuais (specular highlights) pequenos
custo moderado: iluminação em vértices (menos que em pixel), mais trabalho de interpolação
Phong shading
interpola normais em pixel e calcula iluminação para cada pixel
fidelidade alta: reflete specular highlights com precisão e superfícies parecem suaves
custo alto: várias operações de produto escalar e exponenciação por pixel
Passo 3
O modelo completo de iluminação combina três componentes lineares. Em cada ponto do objeto, a intensidade resultante
é:
onde cada termo é:
Resposta
(
) Flat shading: fidelidade baixa e custo muito baixo; Gouraud shading: fidelidade média (suaviza faces, mas perde pequenos highlights) e custo moderado; Phong shading: fidelidade alta (bons highlights e suavidade) e custo alto.
( )
(
com
componente ambiente,
difusa de Lambert e
especular de Phong.