- Como a inversão da direção do vetor
afeta a visualização da cena?
Passo 1
O enunciado pergunta como a inversão da direção do vetor
— que representa a normal de superfície usada na renderização — afeta a visualização de uma cena. Para responder isso, vamos recorrer aos conceitos de modelos de iluminação (diffuse e specular) e ao mecanismo de back-face culling, que dependem diretamente da orientação de
.
Passo 2
Nos modelos de iluminação, o termo difuso é calculado como
onde
é o vetor para a luz. Se invertermos
para
, então
de modo que todos os valores positivos de
viram negativos (e, após o
, viram zero), e todos os negativos viram positivos (mas normalmente são descartados se o modelo assume
antes de somar). O efeito prático é que o “lado iluminado” da superfície fica completamente escuro e o “lado sombreado” pode ficar aceso de maneira incorreta.
Passo 3
No componente especular, calcula-se algo como
onde
é o vetor refletido e
o vetor de visão. Invertendo
, muda-se
para o lado oposto, de modo que brilhhos e reflexos desaparecem ou surgem nas faces erradas.
Passo 4
O back-face culling descarta faces cuja normal satisfaz
(ou
, dependendo da convenção). Ao inverter
, as faces “frontais” passam a ser vistas como “traseiras” e vice-versa, tornando a malha aparentar estar voltada para dentro e fazendo com que partes esperadas da geometria sejam removidas da renderização.
Resposta
Inverter
inverte o cálculo de iluminação difusa e especular (fazendo o lado iluminado ficar escuro e o sombreado ficar iluminado) e também troca quais faces são consideradas frontais ou traseiras no culling, fazendo o objeto parecer “de dentro para fora” ou desaparecendo faces que deveriam ficar visíveis.