Trabajo Práctico 6: Iluminación y Sombreado

1er Cuatrimestre 2015
Computación Gráfica
Trabajo Práctico 3: Iluminación y Sombreado
1. Se desea mostrar un objeto coloreado a rayas blancas y del color del objeto, en base a la
coordenada x de cada vértice.
Escriba los programas de vértices y de fragmentos necesarios para que el objeto se vea
coloreado como en cada uno de los dos casos mostrados en la Figura 1. Nótese que en la Fig. 1ª,
las rayas están en coordenadas del mundo, mientras que en la Fig. 1b están en coordenadas del
ojo. (tip: usar la función smoothstep de GLSL).
Fig 1a
Fig 1b
2. Usando la Ecuación de iluminación de Phong:
I = Ia ka  + fat Ip  (kd  (L·N) + ks ( R  V ) n )
Escriba un programa que permita sombrear un modelo poligonal mediante:
a. El método de Gouraud
b. El método de Phong
3. Se desea disponer de una aplicación en la que a los objetos se le resaltan los bordes en color
negro. Además, el objeto se coloreará sólo en otros dos colores adicionales: rojo y amarillo.
Usted deberá elegir uno de estos dos colores basándose en la orientación de la superficie con
respecto a la fuente de luz. Recuerde que puede saber cuándo se está en presencia de un borde
observando el vector normal y el del ojo.
Escriba los programas de vértices y de fragmentos necesarios para que el objeto se vea
sombreado como en cada uno de los dos casos mostrados en la Figura 4.
Fig.3 (a)
Fig.3 (b)
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4. Se desea aplicar sombreado sobre un cilindro con tapas
a. ¿Qué ocurre cuando aplica el sombrado plano?
b. ¿Qué ocurre cuando sombrea con el método de Gouraud?
c. ¿Qué consideraciones deben hacerse con respecto a la elección de las normales a los
vértices?
d. ¿Qué debe modificarse en la estructura para que aparezca redondeada? Observe que
deben redondearse los contactos entre determinadas caras pero no entre todas.
5. Si un objeto tiene coeficientes de reflexión difusa y ambiente de (0.8, 0.2, 0.1) se ve
prácticamente rojo cuando se ilumina con luz blanca. Si se ilumina con una luz verde, ¿cuál es
el color de la luz reflejada por el objeto?
6. En teoría se vieron distintos modelos de fuentes de luz.
¿Cuáles pueden modelarse en OpenGL?
¿Cuáles son los parámetros que pueden setearse para cada uno de estos tipos de fuentes de luz?
7. Teniendo en cuenta que las luces pasan a través de la matriz de ModelView, escriba el
segmento de código correspondiente para que, dada una luz:
a. Se mueva independientemente de la cámara:
i. Permanece fija, mientras se mueve un objeto de la escena.
ii. Se mueve la luz mientras los objetos de la escena permanecen fijos.
iii. Se mueve la escena iluminada.
b. Se mueva con la cámara
8. Describa cuánto cambia la contribución de la luz puntual para distintos puntos sobre una cara
cuando:
a. El observador está muy lejos de la cara
b. El observador está cerca de la cara
9. Escriba un programa que muestre una esfera de color blanco iluminada por tres fuentes de luz,
cuyas propiedades y posiciones puedan variarse interactivamente. ¿Qué sucede si se ilumina
con:
a. Una única luz, por ejemplo, de color rojo.
b. Una luz roja y otra verde.
c. Las tres luces de distinto color.
10. Si con el modelo de Phong decimos que el color de un objeto es 30% rojo, 45% verde y 25%
azul, ¿cómo setearía los coeficientes de reflexión difusa y especular del mismo?
11. Dados los coeficientes ambiente, especular y difuso tanto de una fuente luminosa como de un
objeto, ¿de qué color es el brillo especular de acuerdo al modelo de Phong? ¿Cómo deberían
inicializarse los coeficientes ambiente, especular y difuso del objeto para que tengan esta
característica?
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12. Oren y Nayar definieron un método de iluminación que mejora el modelo Lambertiano de
iluminación difusa. Escriba un programa que implemente este método, en el que el coeficiente
de rugosidad del material σ se pueda modificar interactivamente. Deberá usar las ecuaciones
vistas en clase
13. Escriba un programa con una interfaz que permita seleccionar:
 Material (ej.: cobre, acero inoxidable, terracota, plástico, piedra). Cada material
deberá estar caracterizado por sus parámetros, de modo que se pueda observar
qué efecto produce la modificación de alguno de ellos.
 Método de iluminación (Blinn-Phong, Oren-Nayar, Cook-Torrance)
 Tipo, posición y color de la/s fuentes de luz
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