Sombreado de Gouraud

     Los modelos de sombrado pretenden simular la refracción de la luz dependiendo del material en el que se refleja. Estos modelos presentan dos propiedades, propiedad de la superficie y propiedades de la iluminación. La funcion de los modelos de sombreado es determinar el tono de un punto en la superficie de un objeto, actualmente existen tres modelos de sombreado:

• Plano (Por polígono): Este modelo de sombreado es uno de los más simples ya que solo utiliza un color definido por el mismo para una cara de cada polígono. Por tanto termina en un color uniforme en la superficie del polígono con una normal por cada cara de un polígono.
• Gouraud (Por vértice): Este modelo permite que las transiciones de color sean más suaves en objetos redondos, utilizando distintas normales por vértice de cada polígono.
• Phong (Por fragmento): Debido a que el sombreado de Gouraud no funciona bien para la reflexión especular, este modelo mejora el anterior interpolando la normal de los dos vértices, calculando asi el color por fragmento según la normal interpolada.

¿Quién fue Henri Gouraud?

     Informático Frances nacido en 1944, estudio en la École Centrale Paris, hizo un doctorado en la universidad de Utah en 1971, este mismo año realizo la primera captura de un rostro humano con su representación geométrica aplicando su sombreador a esta.

¿Cómo funciona?

     El sombreado de Gouraud tambien conocido sombreado de interpolación de intensidad elimina las discontinuidades de intensidad calculando las normales de superficie en lo vértices de cada polígono que compone la malla. En la renderización de la superficie de un polígono el sombreado de Gouraud realiza los siguientes cálculos:

1. Determinar el vector normal unitario promedio en cada vértice del polígono.
2. Aplicar un modelo de iluminación en cada vértice para determinar la intensidad de este.
3. Interpolación lineal de intensidades de los vértices.

     Para calcular el vector normal a partir de una descripción analítica de la superficie, sin embargo si estas normales de vértice no se almacenan con la malla y tampoco se puede determinar a partir de la superficie real es por ello que promediando las normales de superficie de cada cara poligonal que comparte vértice y aproximando este promedio se puede llegar a hallar el vector normal. Por lo tanto las intensidades de vértice se pueden calcular utilizando las normales de vértice y aplicándolo a cualquier modelo de iluminación, terminando con el sombreado por interpolación lineal de intensidades de vértice en cada polígono de la malla.

Autor: Daniel Felipe Chaparro Villada

Editor: Carlos Felipe Pinzón Romero

Código: UCCG – 72

Universidad: Universidad Central

Fuentes:

La Guía de Matemática. (2013). Interpolación lineal . La guía..

https://matematica.laguia2000.com/general/interpolacion-lineal

Wikipedia contributors. (2020). Henri Gouraud (computer scientist). Wikipedia.

https://en.wikipedia.org/wiki/Henri_Gouraud_(computer_scientist)#cite_note

Bellin,I. (2008).Images de synthèse : palme de la longévité pour l’ombrage de Gouraud.Interstices.

 https://interstices.info/images-de-synthese-palme-de-la-longevite-pour-lombrage-de-gouraud/

Loebek.(2004).Flat Gouraud Shading.[Imagen].Wikipedia

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flat_Gouraud_Shading.jpg

Franco Garcia, A.(2016). Interpolación.Sc.ehu.es.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/datos/regresion/interpolacion.html