- Explique como a interpolação linear afeta a suavidade de sombreamento em Gouraud.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como a interpolação linear, usada no sombreamento de Gouraud, influencia a suavidade visual do objeto renderizado. O conteúdo envolvido é computação gráfica—mais especificamente o algoritmo de shading de Gouraud—e precisamos entender como se calcula a cor nos vértices e como essa cor é propagada internamente ao triângulo por meio de interpolação linear.
Passo 2
No sombreamento de Gouraud, primeiro aplicamos um modelo de iluminação (por exemplo, Phong ou Lambert) somente em cada vértice do triângulo. Assim, para cada vértice
obtemos um valor de intensidade ou cor
. Esses valores capturam o efeito de luz difusa, especular e ambiente naquele ponto.
Depois de ter ,
e
nos vértices, usamos interpolação linear (via coordenadas baricêntricas ou interpolação ao longo de scanlines) para calcular a cor em cada pixel do interior do triângulo. Ou seja, para um ponto
no interior, determinamos coeficientes
tais que
Depois de ter
e então atribuímos
Passo 3
Como a interpolação é linear, as transições de cor entre vértices ficam suaves e contínuas, evitando mudanças bruscas que ocorreriam em um sombreamento por faces planas. Contudo, essa suavidade é limitada: detalhes especulares que surgiriam no interior do triângulo podem não ser capturados se não estiverem vinculados diretamente aos vértices, gerando destaques faltantes ou fracos longe das bordas. Além disso, o uso de interpolação linear pode revelar bandas (Mach bands) perceptíveis quando a iluminação varia rapidamente.
Passo 4
Em suma, a interpolação linear no Gouraud suaviza o sombreamento ao espalhar gradualmente as cores calculadas nos vértices pelo interior do triângulo, mas fica restrita à informação disponível nesses vértices, podendo perder variações de iluminação de alta frequência ou pontos de brilho que não coincidam com um vértice.
Resposta
A interpolação linear em Gouraud faz com que a cor ou intensidade calculada em cada vértice seja espalhada de forma contínua pelo interior do triângulo, resultando em transições suaves e sem descontinuidades bruscas entre regiões. Porém, como só se calcula iluminação nos vértices, detalhes como reflexos especulares no meio do triângulo podem se perder, limitando a fidelidade em altas variações de iluminação.