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• nuvole di punti

Gli attuali metodi di scansione 3D consentono di acquisire una rappresentazione digitale del mondo reale costituita da nuvole di punti, ovvero punti nello spazio senza alcuna informazione topologica ottenuti da un campionamento discreto delle superfici dell’ambiente acquisito. Queste rappresentazioni richiedono degli onerosi algoritmi di processing per creare un modello poligonale su cui sia possibile applicare delle tecniche di rendering che simulino effetti di illuminazione globale. E' stato quindi necessario sviluppare delle tecniche di visualizzazione progettate o adattate appositamente per questo tipo di modelli.

Le ultime evoluzioni hardware e software delle schede video hanno permesso di sviluppare degli algoritmi di rendering real-time per nuvole di punti, quali ad esempio il Point Splatting e l’Ambient Occlusion. La tesi presenta due implementazioni originali di questi due algoritmi.

Sfruttando le informazioni associate alla nuvola di punti, si è sviluppato un algoritmo di Point Splatting che consente di visualizzare il modello in maniera piu comprensibile. In particolare, l’algoritmo sostituisce ogni punto nello spazio con porzioni di superficie, detti splats, e che, opportunamente interpolati al momento del rendering in spazio schermo, permettono di visualizzare la nuvola di punti come una superficie continua. L’implementazione in GPU dell’algoritmo consente l’interazione in tempo reale anche con nuvole di punti di notevoli dimensioni.

Per migliorare la comprensione della scena, il passo successivo è stato lo sviluppo di un metodo di shading basato sulla tecnica dell'Ambient Occlusion, in grado di generare delle ombreggiature corrette che mettono in rilievo le principali forme 3D, calcolando la visibilità media di ogni punto. Dovendo garantire una visualizzazione in real time, è stato necessario creare un metodo che fosse un'approssimazione quanto più vicina possibile all'ambient occlusion reale ed allo stesso tempo fosse veloce da computare. Il punto di partenza è stato un algoritmo di screen space ambient occlusion per mesh poligonali, adattato per nuvole di punti utilizzando alcune informazioni sullo strumento di acquisizione estraibili dalla nuvola stessa.