superfici di suddivisione

superfici di suddivisione

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INTRODUZIONE
Lo smooth shading (normali) e la mesh smoothing (spostamento dei vertici) non bastano, smussano entrmanbe con sottili differenze già menzionate. Ora c’è la superfice di suddivisione che può essere usato per:
  • smussare
  • fare remeshing
In base allo schema di suddivisione scelto
NEL 2D
data una linea spezzata, posso solo incrementare l’andamento curvillineo usando 3 schemi distinti ma che portano allo stesso risultato
  • SCHEMA INTERPOLATIVO: i vertici di partenza passano attraverso la linea
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  • SCHEMA APPROSSIMATIVO: i vertici di partenza passano vicino alla linea
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  • SCHEMA DUALE: i vertici di partenza vengono eliminati, lo smussamento avviene pk il numero di vertici aggiunti è maggiore e posizionato in modo utile a ricreare la curva
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NEL 3D
La questione e si fa più complessa pk ho più parametri in gioco che mi offrono una maggiore varietà di schemi:
  • TIPO DI SUDDIVISIONE: interpolativo, approssimativo, duale
  • Tipo di poligoni in input e output
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    • interpolativo: i vertici originali rimangono fissi
    • approssimativo: vecchi vertici si muovono per migliorare la regolarità della mesh (nel 2D era la linea si avvicinava a quei vertici, qui si muove il vertice per creare regolarità)
      • Le formule per le posizioni (che non conosco) sono studiate in modo che la superficie limite abbia buone proprietà geometriche di smoothness
    • duale: i vecchi vertici sono eliminati
LOOP (e BUTTERFLY)
RIPASSO
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IN AZIONE
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SMUSSATURA
  • approssimativo
    • smussatura elevata ma perde la forma iniziale del modello
  • butterfly fa la stessa cosa me è interpolativo:
    • deve interpolare i vertici precedenti, quindi la regolarità dipende da dove metto i vertici nuovi
ANALISI GEOMETRICA
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ANALISI INCREMENTO RISOLUZIONE
  • situazione iniziale (vertici come riferimento n)
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      Ogni passo: risoluzione x4
DOO SABIN
RIPASSO
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IN AZIONE
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MECCANISMO
  • dentro ogni mesh di partenza crea i nuovi poligoni più piccoli, dalla stesa geometria della madre
  • elimina la madre e connette i vertici della figlia con nuove facce per chiudere il poligono
CARATTERISTICHE DELLA FIGLIA
  • essendo una copia in miniatura della madre, ha il suo stesso numero di facce, vertici, edge
  • inoltre crea anche altre facce di collegamento ma inutile analizzarle (dipende dal poligono)
SMUSSATURA ELEVATA E MOLTO FEDELE AL MODELLO DI PARTENZA
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CATMULL CLARK (il preferito del prof)
RIPASSO
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  • ATTENZIONE: produce sempre quad-mesh
  • DINAMICO: molto utilizzato pk posso usarlo fase di rendering “al volo”
IN AZIONE
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SPIEGAZIONE PASSO PASSO
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DESCRIZIONE
  • per ogni poligono traccia un vertice a metà edge ed in centro
  • connette tutto
  • dal primo passo ho subito le quad mesh → maggiore sono i passi, maggiore è la regolarità delle quad mesh
PROPRIETA’ COMUNI
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CONTRONTO
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Per le ragioni spiegate in ogni toggle in ordine di regolarità (smooth e fedele al modello iniziale) abbiamo, a mio parere:
  1. butterfly → deve interpolare i vertici precedenti, quindi la regolarità dipende da dove metto i vertici nuovi
  1. loop approsimativo come il CC ma non moto fedele al modello inizale
  1. doo sabin → regolare ma riduce il volume della mesh
  1. catmull clarkottimale
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QUANDO USARE LO SCHEMA DI SUDDIVISIONE
  • come toll in fase di geometry processing
  • solo in fase di rendering