PASSO PRIMO: LE TECNICHE DI MODELLAZIONE 3-D PER LA RAPPRESENTAZIONE DEGLI OGGETTI.

Gli oggetti possono essere rappresentati in 3-D con le tecniche di modellazione seguenti:

1)Wireframe.

2)Di superfici.

3)Di volumi.

Con la prima tecnica di modellazione 3-D, il Wireframe, l'oggetto viene descritto come un insieme di vertici, e di lati; La scena ottenuta è alquanto povera di informazioni, ed è caratterizzata da un basso livello di realismo.


Immagine 1.
(La modellazione 3-D Wireframe).

I vantaggi di tale tecnica consistono in una veloce esecuzione della scena, una occupazione di memoria assai limitata, e una descrizione abbastanza semplice degli oggetti. Purtroppo, con il Wireframe non si riescono a percepire le informazioni relative alla profondità.

Con la seconda tecnica di modellazione, di superfici, si descrivono gli oggetti mediante l'uso di superfici elementari, le quali possono essere di tre tipi:

1) Approssimazione mediante poligoni (polygon mesh).

2) Superfici algebriche.

3) Superfici parametriche.

La rappresentazione tramite la modellazione dell'oggetto 3-D per approssimazione mediante poligoni si avvale dei seguenti punti fondamentali:

a)La superficie dell'oggetto è composta in facce poligonali (triangoli). Maggiore sono il numero di triangoli che compongono un oggetto 3-D migliore è la sua rappresentazione (le due figure 2 e 3 mostrano tale differenza).

b)Diventa più facile la comprensione della collocazione fisica degli oggetti 3-D nello spazio.


Immagine 2
(La modellazione 3-D Polygon Mesh con poche facce poligonali).


Immagine 3
(La modellazione 3-D Polygon Mesh con numerose facce poligonali).

Questo tipo di rappresentazione è abbastanza semplice ed è spesso utilizzata per la visualizzazione di oggetti meccanici. Purtroppo, vi è una scarsa riproduzione della qualità delle superfici naturali (a meno di non aumentare il numero di poligoni).

Per quanto riguarda le superfici algebriche, esse sono descritte analiticamente mediante polinomi. In genere, le superfici algebriche più utilizzate sono le Quadriche. Questo tipo di modellazione non è molto utilizzata poiché sono pochi i vantaggi che derivano dall'adozione di forme chiuse (coni, sfere ed ellissoidi, cilindri, iperboloidi, e paraboloidi), e la riproduzione di scene realistiche è abbastanza complessa; Infatti la modellazione 3-D per superfici algebriche viene usata generalmente usata nelle applicazioni molecolari.


Immagine 4
(La modellazione 3-D con le superfici algebriche).

Ora, introduciamo le superfici parametriche in cui la superficie viene definita mediante l'utilizzo e l'inserimento di punti di controllo 3-D. A loro volta, le superfici parametriche si dividono in superfici parametriche a interpolazione (la superficie passa attraverso dei punti di controllo) e superfici parametriche ad approssimazione (la superficie non passa attraverso i punti di controllo). Le prime sono poco utilizzate per problemi di continuità tra superfici adiacenti. Invece, alle seconde, appartengono le superfici di bézier, le b-spline e le beta-Spline.


Immagine 5
(La modellazione 3D tramite le superfici parametriche - i punti di controllo sono indicati con il colore blu).

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