- Como o modelo de Phong melhora a aparência de superfícies curvas?
Passo 1
O enunciado pergunta como o modelo de Phong consegue melhorar a aparência de superfícies curvas em gráficos por computador. O conteúdo envolvido é o cálculo de iluminação em 3D e, em particular, técnicas de shading que determinam como a luz reflete em uma superfície. Para explicar isso, vamos comparar brevemente os métodos de sombras planas e de Gouraud com o próprio modelo de Phong.
Passo 2
Nos métodos de flat shading (sombreamento plano) e de Gouraud, a normal da face ou os valores de cor são computados apenas nos vértices de cada polígono e depois interpolados para cada ponto interior. Isso cria superfícies que parecem facetadas ou que espalham mal os destaques especulares, pois o cálculo de luz não acontece em cada pixel de forma independente.
Passo 3
O modelo de Phong faz o seguinte para melhorar isso:
- Interpola as normais de cada vértice ao longo das arestas e depois entre os pixels.
- Em cada pixel, usa a normal interpolada para avaliar o modelo de iluminação de Phong (com termos ambiente, difuso e especular).
- Como o cálculo de luz é feito por pixel e não apenas por vértice, a transição de iluminação fica suavíssima e os realces especulares aparecem com contornos nítidos e corretos, respeitando a curvatura aparente da superfície.
Resposta
O modelo de Phong melhora a aparência de superfícies curvas ao interpolar normais em nível de pixel e aplicar o cálculo de iluminação de Phong para cada pixel. Dessa forma, ele gera um sombreamento mais suave e realces especulares mais precisos, eliminando o aspecto facetado e reproduzindo melhor a curvatura aparente da superfície.