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

3.2 Estudo de casos 49
Fig. 3.1: Estimativa incorreta do ponto de interseção entre a geometria deformada na GPU e o raio de
seleção calculado com ray picking avaliado na CPU.
2002, 2004]. Neste tipo de animação, um modelo estático é submetido à GPU, juntamente com uma
hierarquia de matrizes de transformação e atributos de vértices contendo valores de ponderação da
influência de cada matriz. Em tempo de execução, apenas as matrizes são modificadas e enviadas
novamente à GPU. O processador de vértices aplica tais transformações a cada vértice de acordo
com os valores de ponderação associados, sem precisar recorrer à CPU. O resultado é uma geome-
tria deformada, enviada diretamente para renderização. Para interação, este procedimento é repetido
na CPU de modo a obter o mesmo resultado de deformação, porém sobre o modelo armazenado na
memória do sistema. Tal abordagem prejudica o desempenho da aplicação em razão da necessidade
de processar a geometria duas vezes durante a interação: uma para visualização e outra para interação.
Outra abordagem, igualmente ineficiente, consiste em deixar de utilizar a GPU para deformação de
geometria nos momentos em que o processamento para interação é exigido. Nesses casos, a aplicação
deve enviar a geometria já modificada à GPU, o que gera um gargalo no barramento. Mais do que
isso, tanto a abordagem de realizar o cálculo duas vezes (na CPU e na GPU), como a de ignorar o
processamento na GPU durante a interação, são inviáveis quando se deseja trabalhar com deformação
de geometria em seu nível de fragmentos, pois este caso implicaria a implementação, na CPU, de todo
o estágio de processamento de fragmentos.
A API OpenGL fornece uma abordagem alternativa para a tarefa de seleção e posicionamento
através de um modo especial de renderização chamado modo de seleção [Shreiner et al., 2005]. No
modo de seleção, fragmentos de pixels não são gerados a partir da rasterização. Em vez disso, se a
geometria produz uma interseção com um “volume de recorte” definido pelo volume de visualização
e por planos de recorte definidos pela aplicação, um evento de seleção (selection hit) é gerado e
retornado para a aplicação. Uma ilustração desse procedimento é mostrada na figura 3.2. Em geral,
o volume de recorte utilizado no modo de seleção é configurado de forma semelhante ao volume
de visualização, porém envolvendo apenas o pixel apontado pelo cursor. Cada selection hit contém