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

56 Atributos elementares para manipulação direta
modo, discutimos nesta seção um método alternativo para controle preciso do cursor.
A determinação algébrica das interseções pode ser contornada com a estratégia relacionada à
codificação de atributos em pixels da imagem. Por exemplo, a seleção pode utilizar a mesma idéia
da tradicional técnica de buffer de itens (item buffer) [Weghorst et al., 1984], i.e., cada modelo ge-
ométrico é renderizado com uma cor distinta em um buffer de renderização não visível, e a cor
obtida do pixel apontado pelo cursor identifica o modelo selecionado. Em resumo, o único atributo
necessário para esta tarefa consiste em um valor identificador que indica qual modelo foi renderizado
em cada pixel.
O procedimento de seleção de todos os modelos intersectados pelo raio de seleção também pode
ser realizado através da estratégia de codificação de atributos em pixels da imagem, sem recorrer a cál-
culos de interseção. Para obter o identificador de todos os modelos que teriam interseções com o raio
de seleção determinado pelo cursor 2D, sugerimos o seguinte procedimento iterativo: (1) seleciona-se
o modelo visível segundo o método de buffer de itens; (2) renderiza-se a cena novamente no buffer
de renderização não visível, com exceção do(s) modelo(s) já selecionado(s); (3) repete-se o procedi-
mento a partir do primeiro passo até que nenhum identificador seja encontrado no pixel de interesse.
Essa seqüência de passos resulta em um conjunto de identificadores dos modelos que teriam intersec-
tado o raio de seleção segundo o método de ray picking, em uma ordem de frente para trás a partir do
plano de projeção.
O procedimento de seleção de todos os modelos intersectados pelo raio de seleção pode ser es-
tendido para o procedimento de selecionar todas as faces intersectadas pelo raio de seleção. Em cada
iteração das etapas descritas anteriormente, são excluídas as faces já selecionadas. Para isso, cada
face precisa ter seu identificador próprio (e.g., uma cor própria). Nesse caso, em um modelo descrito
por uma malha triangular, deve-se utilizar geometria não indexada, pois vértices comuns a vários
triângulos terão identificadores de face diferentes para cada face.
Na estratégia de codificação de atributos em pixels da imagem, a restrição a superfícies pode ser
realizada de forma semelhante à seleção, i.e., obtendo informações codificadas no pixel apontado
pelo cursor 2D. Para posicionar e orientar o cursor 3D restrito sobre a superfície, são necessários
os atributos de posição 3D, vetor normal e vetores tangentes à superfície no ponto de restrição. O
cálculo dessas propriedades pode ser realizado de forma analítica (quando a equação paramétrica da
superfície é conhecida) ou estimado a partir do modelo discretizado. Caso o modelo seja transformado
apenas por transformações de corpo rígido, este processamento pode ser realizado em uma etapa de
pré-processamento. Caso contrário, deve ser feito em tempo de execução, o que pode ser custoso.
Se considerarmos superfícies discretizadas cuja renderização é realizada com as atuais GPUs,
sugerimos utilizar o próprio fluxo de visualização para calcular de forma eficiente os atributos ne-
cessários à restrição a superfícies. No processador de vértices calcula-se o valor de profundidade do