Metaballs, designado a veces " blobbies", estar, en los términos de los gráficos de computadora, orgánico-mirando objetos dimensionales de n. La técnica para los metaballs de la representación fue inventada por el Jim Blinn en el principios de los 80.

Cada metaball se define como función en las n-dimensiones (IE. para tres dimensiones, $f\; (x,\; y,\; z)$; los metaballs tridimensionales tienden a ser los mas comunes). Un valor de la formación de umbrales también se elige, para definir un volumen sólido. Entonces, $del\; \backslash \; ^n\; del\; sum\_\; \{i=0\}\; \backslash \; \_i\; del\; mathit\; \{metaball\}\; (x,\; y,\; z)\; \backslash \; leq\; \backslash \; mathit\; \{umbral\}$ representa si el volumen incluido por la superficie definida por los metaballs de $n$ está llenado en el $(x,\; y,\; z)$ o no.

Una función típica elegida para los metaballs es el $f\; (x,\; y,\; z)\; =\; 1/((x-x\_0)\; ^2\; +\; (y-y\_0)\; ^2\; +\; (z-z\_0)\; ^2)$, donde está el centro el $(x\_0,\; y\_0,\; z\_0)$ del metaball. Sin embargo, debido a la divisoria, es de cómputo costosa. Por esta razón, las funciones polinómicas aproximadas se utilizan típicamente.

Al buscar una caída más eficiente de la función, se desean varias calidades:
Ayuda finita. Una función con la ayuda finita va a cero en un radio máximo. Al evaluar el campo del metaball, cualquier punto más allá de su radio máximo del punto de muestra puede ser no hecho caso. Un sistema de desecho jerárquico puede asegurarse así que solamente los metaballs más cercanos necesitarán ser evaluados sin importar el número total en el campo. Porque el isosurface es el resultado de agregar los campos juntos, su suavidad es dependiente en la suavidad de la caída de curvas.

La caída más simple de la curva que satisface este el criterio es: $f\; (r)\; =\; (1\; -\; r^2)^2$, donde está la distancia r al punto. Esta formulación evita llamadas costosas de la raíz cuadrada.

Modelos más complicados utilizan un gausiano truncado a un radio finito o a una mezcla de polinomios para alcanzar suavidad. El modelo de objeto suave de los hermanos de Wyvill proporciona un grado más alto de suavidad y todavía evita raíces cuadradas.

Una generalización simple de metaballs es aplicar la caída de la curva a las distancia-de-líneas o a las distancia-de-superficies.

Hay un número de maneras de rendir los metaballs a la pantalla. En el caso de metaballs tridimensionales, los dos mas comunes son fuerza bruta raycasting y el algoritmo de los cubos que marcha.os metaballs eran un efecto muy común de la versión parcial de programa en los años 90. El efecto está también disponible como módulo de XScreensaver .

Lectura adicional

Blinn, James F.  " Una generalización de la superficie algebraica Drawing." transacciones ACM del en los gráficos 1 (3), el julio de 1982, págs.

http://ozviz.au/~pbourke/modelling_rendering/implicitsurf/

ompu-gráfico-trozo

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Zenithic

Metaballs

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