Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

112 Arquitetura de interação
sofra alterações de seus atributos de vértices na GPU por funções de deformação definidas
pela aplicação. Para cada modelo geométrico sob interação, esse procedimento é iniciado
pela arquitetura através da chamada de uma função de chamada de retorno (callback) previ-
amente definida pela aplicação através da interface entre a aplicação e a arquitetura de inte-
ração, e que contém o comando de renderização do modelo segundo a API utilizada (e.g.,
DrawIndexedPrimitive() no Direct3D, ou glDrawArrays(), glBegin() e
glEnd() no OpenGL). Tais funções recebem como parâmetro o buffer de vértices da geome-
tria original, não deformada.
No processador de vértices, funções de deformação definidas pela aplicação modificam os atri-
butos originais dos vértices e produzem a geometria final que será utilizada no cálculo da es-
timativa das propriedades geométricas do modelo. Para esse propósito, a geometria resultante
ainda é produzida no sistema de coordenadas do espaço do objeto. Os atributos do modelo
deformado são armazenados em texturas para uso posterior. Técnicas como mapeamento de
deslocamento por vértice e mesh skinning são executadas neste estágio, da mesma forma que
quaisquer outros shaders que modifiquem, com relação aos vértices, os atributos de geometria
utilizados no cálculo de propriedades de geometria diferencial e bases do espaço de textura
(atributos de posição 3D e coordenadas de textura).
2. Cálculo de atributos geométricos. Se a tarefa de interação demanda dados geométricos que
não foram fornecidos como atributos dos vértices da geometria original (e.g., vetor normal, cur-
vaturas, direções principais, bases tangentes calculadas segundo o mapeamento de coordenadas
de textura), ou que foram modificados no estágio de modificação de atributos de vértices, tais
dados são calculados neste estágio de modo a levar em consideração a geometria deformada.
A estimativa das propriedades de geometria diferencial é realizada para cada vértice do modelo,
sempre após o estágio de modificação de atributos dos vértices. Assim como no estágio ante-
rior, esse procedimento é disparado internamente pela arquitetura através da chamada de uma
função de chamada de retorno contendo o comando de renderização do modelo com o buffer
de vértices do modelo original. Para cada vértice, a GPU lê os atributos modificados do vértice
através da amostragem de texturas de renderização utilizadas no estágio anterior e através da
amostragem de texturas pré-computadas contendo dados de conectividade da geometria. Os
resultados obtidos (atributos geométricos) são novamente gravados em texturas.
3. Modificação de atributos de vértices. A funcionalidade deste estágio é semelhante a do
primeiro estágio. No shader de vértices, as texturas contendo os atributos da geometria de-
formada, obtidas dos estágios anteriores, são amostradas de modo a atualizar os atributos da
geometria original. Desse modo, cada vértice possui atributos adicionais de geometria diferen-