Metodologías para el modelado y renderizado de interfases sólido-líquido en computación gráfica
Según el Principio de Arquímedes, un objeto total o parcialmente sumergido es afectado por una fuerza vertical hacia arriba, conocida como fuerza de empuje de magnitud igual al peso del fluido desalojado. Esta descripción simple explica un conjunto variado de efectos que son ubicuos en la natur...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2020
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/5512 |
| Aporte de: |
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Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) |
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Inteligencia artificial Bajo, Juan Miguel Metodologías para el modelado y renderizado de interfases sólido-líquido en computación gráfica |
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Inteligencia artificial |
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Según el Principio de Arquímedes, un objeto total o parcialmente sumergido es afectado
por una fuerza vertical hacia arriba, conocida como fuerza de empuje de magnitud
igual al peso del
fluido desalojado. Esta descripción simple explica un conjunto variado de
efectos que son ubicuos en la naturaleza y están cada vez más presentes en videojuegos,
animaciones generadas por computadora y aplicaciones gráficas interactivas en general. Si
bien existen soluciones al problema del acoplamiento entre
fluidos y sólidos para algunos
casos particulares, es necesario el desarrollo de nuevos modelos de
flotabilidad precisos y
sufi cientemente generales. En esta tesis, se propone un método para computar de manera
realista el problema del acoplamiento
fluido-a-sólido que es adecuado para un amplio
espectro de casos, como objetos rígidos o deformables, sólidos o huecos, permeables o
impermeables y con distribución de masa variable. En el caso de objetos permeables que
permiten el ingreso de líquido hacia dentro del objeto, el método presentado incorpora
la dinámica del
fluido en el que el objeto está sumergido y desacopla el cómputo de las
magnitudes físicas involucradas en la fuerza de
flotabilidad del objeto vacío respecto al
líquido contenido dentro de él.
Por otro lado, la apariencia visual de ciertos materiales depende de su propiedades
intrínsecas de transferencia de luz, de la iluminación presente y de otras contribuciones
de ambiente. En particular, esto se produce en el caso de materiales porosos, rugosos o
absorbentes donde la presencia de líquido sobre la super cie altera de manera signifi cativa
la función de distribución de reflectancia bidireccional (BRDF) que, a su vez, resulta en cambios notables en la apariencia visual. Por esta razón, el renderizado de materiales que
alteran su apariencia bajo condiciones de humedad continúa siendo un tópico de relevancia
en el área de Computación Gráfi ca. En esta tesis, además, se introduce una nueva técnica
para modelar y renderizar los cambios de apariencia de los materiales absorbentes cuando
existe líquido en su super cie.
En primer lugar, se desarrolló un nuevo método para resolver el problema de la interacción entre un medio líquido y la super cie de un objeto utilizando, para esto, sus
coordenadas de textura. Seguidamente, se propuso un algoritmo para modelar los principales
procesos físicos que ocurren en la super cie de un objeto sólido húmedo o mojado.
Finalmente, se extiende el modelo propuesto por la literatura para explicar el cambio de
apariencia de ciertos materiales absorbentes bajo condiciones de humedad y se implementa
un algoritmo logrando tiempos aptos para aplicaciones en Tiempo-Real. La solución
completa es diseñada teniendo en cuenta la implementación en arquitecturas superescalares
y usando aceleración por GPU (Graphics Processing Unit), permitiendo su integración
con los pipelines de procesamiento gráfi co actuales. |
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Delrieux, Claudio Augusto |
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Delrieux, Claudio Augusto Bajo, Juan Miguel |
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