Modelo de iluminação global por radiação (radiosidade)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, para a obtenção Engenharia Informática

Os modelos de iluminação global deram um contributo muito substancial na obtenção de ambientes virtuais foto-realistas em Síntese de Imagem, particularmente o Modelo de Iluminação Global por Radiosidade. Este modelo de iluminação marcou um ponto de viragem na área da Síntese de Imagem, pois recorre ao modelo de transferência de energia entre superfícies proveniente da área da Termodinâmica. Como a luz é uma forma de energia, este modelo pode ser aplicado em Síntese de Imagem para caracterizar, de forma realista, o comportamento da luz. Em tempos, os elevados recursos computacionais necessários para aplicar este modelo eram um factor dissuasor. Hoje em dia, os computadores pessoais dispõem de hardware gráfico suficientemente genérico e com uma capacidade computacional que possibilita a utilização deste modelo. Esta dissertação pretende analisar o estado da arte do Modelo de Iluminação Global por Radiosidade, concebendo e implementando um protótipo capaz de aplicar este modelo de iluminação usando hardware gráfico comum. Para poder aplicar este modelo é necessário preparar o ambiente virtual. Esta preparação tem um grande impacto na qualidade dos resultados obtidos. Consiste normalmente em subdividir a geometria do ambiente virtual. Esta subdivisão dita os potenciais erros de aproximação. Mas é inevitável, uma vez que é impossível aplicar o modelo na sua forma analítica. O protótipo irá permitir ao utilizador especificar o método de subdivisão aplicado à geometria do ambiente virtual. Como estamos na presença de um modelo de iluminação global, a qualidade da informação que traduz a relação geométrica entre superfícies (factor de forma) é de extrema importância. Alguns parâmetros poderão ser especificados a fim de melhorar a qualidade dos resultados obtidos.