Marco Tarini 10/22/2015

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1 L attributo più comune: la normale Vettore direzione unitario Rappresenta l orientamento della superficie Usato per il lighting A volte, calcolate automaticamente dalla geometria Ma l artista decide quali edges sono soft e quali hard Calcolo normali dalla geometria Geometria =(1)=> normali x faccia =(2)=> normali x vertice (1) (2) v 2 e 2 v 1 e 1 v 3 Nˆ v e 1 e 2 N = Nˆ ˆ ˆ 1 + N N n ˆN 1 ˆN 6 ˆ N N = N ˆN 2 ˆN 3 ˆN 4 ˆN /2016 1

2 Calcolo normali dalla geometria Nota: l orientamento delle facce deve essere coerente A 1 1 D C senso opposto, edge coerente B Coherently oriented faces: can you check it? vert X Y Z R G B V1 x1 y1 z1 r1 g1 b1 V1 T1 T2 V2 T3 V3 V2 x2 y2 z2 r2 g2 b2 V3 x3 y3 z3 r3 g3 b3 V4 x4 y4 z4 r4 g4 b4 V5 x5 y5 z5 r5 g5 b5 GEOMETRIA + ATTRIBUTI V4 V5 Tri: 1: 2: 3: T1 V4 V1 V2 T2 V4 V2 V5 T3 V5 V2 V3 CONNETTIVITA 2015/2016 2

3 Crease edges (aka hard edges ) Edges di discontinuità delle normali. No Creases: (all edges soft ) With Creases: (red edges hard ) Come si ottiene una discontinuità (C0) negli attributi? risposta: Vertex seams Vertex seam = due vertici coincidenti in xyz (attributi diversi assegnati ad ogni copia) a literal seam es: vertex seams per implementare hard edges 2015/2016 3

4 Vertex seams Necessari per ogni discontinuità di attributo Replicazione dati un male necessario) vert X Y Z R G B V1 x1 y1 z1 r1 g1 b1 V2 x2 y2 z2 r2 g2 b2 V3 x3 y3 z3 r3 g3 b3 V4 x4 y4 z4 r4 g4 b4 V5 x5 y5 z5 r5 g5 b5 GEOMETRIA + ATTRIBUTI Tri: 1: 2: 3: T1 V4 V1 V2 T2 V4 V2 V5 T3 V5 V2 V3 CONNETTIVITA Mesh processing aka Geometry Processing Librerie: VCG-Lib (CNR, ) Vision and Computer Graphic Lib OpenMesh (RWTH, de ) + open flipper CGAL (INRIA, ) Computational Geometry Algorithms Library (tutte: C++, open-source.) 2015/2016 4

5 Mesh processing aka Geometry Processing Un buon manuale x programmare mesh processing: Reminder: note sulla risoluzione delle mesh costo: lineare con il numero di triangoli in memoria (disk, CPU RAM, GPU RAM) in tempo (di rendering, di caricamento, etc) (e, num. vertici lineare con num. triangoli) (rule of thumb: K verts 2K tris) reminder: risoluzione adattiva possibile higher-res in alcune zone lower-res in altre 2015/2016 5

6 Risoluzione e qualità di rendering Una piramide di Livelli di Dettaglio p e r f o r m a n c e q u a l i t y LoD 1 2K faces LoD face LoD faces LoD 4 60 faces usare quando visto da vicino usare quando visto da lontano 2015/2016 6

7 <5 m 5m..10 m m >30 m Scopo: diminiuire il triangle budget (numero totale di triangoli) ideale: dim. dei triangoli in spazio schermo (in pixel): costante a parità di elementi come importanza / compl Task: determinazione del Livello da usare (dinamicamente) a seconda della distanza dall osservatore a seconda del carico di rendering es: lagging rendering diminumizione delle soglie (task del rendering engine) calcolata dallo Task: costruzione dei LOD (asset creation) scene graph a partire dal LOD-0 (higer-res) manuale, o assistita, o automatica (vedi poi) spesso, manuale a volte: un LoD -1 extra, usato solo in scene particolari e.g. (procedural) cut-scenes 2015/2016 7

8 LOD 0 (mesh) Costo in Memoria: piuttosto limitato. per es.: 1 K + ¼ K + ¼ ¼ K + ¼ ¼ ¼ K + = (1+ ⅓) K GEOMETRIA + ATTRIBUTI CONNETTIVITA LOD 1 (mesh) GEOMETRIA + ATTRIB ~ ¼ size (per es.) CONNET. LOD 2 (mesh) ~ ¼ size (per es.) G. + A. C. Es. struttura dati alternativa: Mesh (all LoDs) vertices of any LoD GEOMETRIA + ATTRIBUTI C O N N E T T I V I T A LoD0 LoD1 LoD2 2015/2016 8

9 Popping artefact: 0 beware per attuenarli: soglie variabili, es: when current = LoD 2: if (dist > 30m) switch to LoD3 when current = LoD 3: if (dist < 25m) switch to LoD2 to decrease LoD level (go higer res): LoD 0 LoD 1 LoD 0 LoD 1 LoD 2 LoD 3 LoD 4 to increase LoD lovel (go lower res): LoD 2 LoD 3 LoD 4 dist 0 dist 2015/2016 9