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O que são sombreamento Gouraud e mapeamento de textura em videogames 3-D?

A grande maioria dos objetos 3-D criados para jogos de computador é composta de polígonos. Um polígono é uma área definida por linhas. Para ter um polígono, você deve ter pelo menos três linhas.

As linhas conectam uma série de coordenadas no “espaço” tridimensional criado pelo computador. O ponto onde as linhas se conectam é conhecido como vértice. Cada vértice tem X, Y e Z coordenadas.

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  • X determina a posição relativa à direita ou esquerda no espaço virtual
  • Y determina a posição em relação à parte superior ou inferior no espaço virtual
  • Z determina a posição em relação à frente ou atrás no espaço virtual

Uma vez que cada polígono tem um conjunto de vértices para definir sua forma, ele precisa de informações que lhe digam como deve ser. Existem quatro maneiras comuns de fazer isso:

  • Sombreamento plano
  • Sombreamento Gouraud
  • Sombreamento Phong
  • Mapeamento de textura

Plano o sombreamento simplesmente atribui uma única cor a um polígono. É muito simples e rápido, mas faz com que o objeto pareça muito artificial. Gouraud o sombreamento está mais envolvido. As cores são atribuídas a cada vértice e, em seguida, são mescladas na face do polígono. Como cada vértice é normalmente associado a pelo menos três polígonos distintos, isso faz com que o objeto pareça natural em vez de facetado. Veja este exemplo:

Você notará que a bola com o sombreamento Gouraud parece muito mais lisa do que a sombreada plana. Mas observe atentamente os contornos das duas bolas. É aí que você pode dizer que ambas as bolas têm exatamente o mesmo número de polígonos!

Uma versão mais complexa de sombreamento, Phong, raramente é usado em jogos. Onde o sombreamento de Gouraud interpola as cores calculando a média entre os vértices, o sombreamento Phong calcula a média de cada pixel com base nas cores dos pixels adjacentes a ele.

Outra técnica comum para determinar a aparência de um polígono é usar mapeamento de textura. Pense no mapeamento de textura como embrulhar um presente. Cada lado da caixa que você está embrulhando é um polígono em branco. Você poderia pintar a caixa, mas seria muito difícil combiná-la com todos os desenhos do papel de embrulho. No entanto, se você pegar o papel de embrulho e cobrir bem a caixa com ele, terá transformado completamente a caixa com apenas um pequeno esforço.

O mapeamento de textura funciona da mesma maneira. O mapeamento requer o uso de outra imagem. Essa outra imagem é essencialmente esticada sobre o objeto como uma pele. A maioria dos consoles de videogame e adaptadores gráficos de computador contém um especial lasca e dedicado memória que armazena as imagens especiais usadas para mapeamento de textura e as aplica a cada polígono na hora. Isso permite que jogos como Tomb Raider tenham ambientes 3-D incrivelmente detalhados com os quais você pode interagir em tempo real.

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reverent-aryabhata

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