3.1REPRESENTACION DE OBJETOS EN 3D

MODELOS 

Existen varias razones para querer representar un objeto mediante un modelo de superficie:

•

Cuando el objeto mismo es una superficie que podemos suponer sin grosor (por ejemplo, la chapa metálica del capó de un vehículo). Este tipo de representación nos permite visualizar superficies abiertas, mientras que los sólidos se caracterizarán por tener su superficie necesariamente cerrada sobre sí misma.

• Cuando tan sólo nos interesa visualizar su aspecto visual externo, sin detalles sobre su estructura interna, aunque el objeto ocupe un cierto volumen.

• Cuando deseamos realizar una visualización en tiempo real, y para ello utilizamos hardware o software gráfico que está sólo preparado para visualizar polígonos.

En cualquiera de estos casos es conveniente utilizar una representación de la superficie del objeto.

En principio la información sobre una superficie debe dar cuenta de su geometría, de sus propiedades  visuales (cómo se comporta frente a la luz 1) y quizás también de alguna propiedad física (como la elasticidad) si se va a efectuar una simulación física sobre el objeto.

MODELO POLIÉDRICO

Consiste en definir el objeto a través de una superficie formada por polígonos que comparten sus aristas y vértices, es decir, de un poliedro, que puede ser abierto o cerrado. La exigencia de que sea una variedad bidimensional se traduce, en este caso, en la restricción de que los polígonos no se intersectenentre sí excepto en las aristas, y que en una arista no puedan confluir más de dos polígonos. En un vértice

Pueden coincidir cualquier número de polígonos.

SUPERFICIES CURVAS

La ventaja de las representaciones poliédricas es que son más adecuadas para la visualización en

Tiempo real, cuyas técnicas se basan la proyección y rellenado de triángulos. El problema que plantean es

Que la mayoría de los objetos no son realmente poliedros, sino que están compuestos por superficies

Continuas y curvadas.

Para representar un objeto complejo se puede utilizar una descomposición de la superficie en trozos

O parches (patches) triangulares o cuadrangulares, cada uno de los cuales se suele modelar con

Superficies paramétricas (superficies de Bezier, NURBS...). Esta representación permite modificar la

Forma de la superficie con mucha facilidad: en lugar de cambiar las coordenadas de un gran número de

Vértices, solo necesitamos cambiar unos cuantos parámetros en las ecuaciones.

MODELO DE SÓLIDOS

Existen dos tipos básicos de representaciones:

• Representaciones de frontera (boundary rep o b-rep). Se describe la frontera del objeto

Utilizando un modelo de superficie con información topológica, tal como vimos en el apartado

Anterior, teniendo en cuenta que esta superficie deberá siempre ser cerrada.

• Representaciones sólidas o de volumen. No se emplea la superficie sino que se efectúa una

Descomposición del espacio mismo, indicando qué partes caen dentro o fuera del objeto. Estos

Métodos permiten además asignar propiedades no solo a la superficie (por ejemplo, cómo

Responde a la iluminación), sino también al interior del objeto. Son los que vamos a estudiar en

Este apartado.

Al igual que en las superficies formadas por polígonos podían plantear situaciones no regulares,

También las representaciones de volumen pueden dar lugar a singularidades (p. ej. objetos de volumen

Nulo) o incoherencias (p. ej. autointersecciones en las que una misma parte del objeto se representa dos

Veces).

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