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Capítulo X: Introducción

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Apédice I: Modelo Ópticoposteriormente, la extinción quedará sólo en función de la absorción, alignorar el fenómeno de scattering del modelo.Para modelar la interacción de la luz con el volumen, se puedenconsiderar partículas infinitesimalmente pequeñas (i.e. inferiores a lalongitud de onda de la luz), estudiando la interacción de la luz con lanube a nivel atómico o molecular. En este caso, el scattering puede versecomo el esparcimiento de la luz en todas las direcciones, cuando estacolisiona con la partícula. Uno de los primeros modelos ópticos en estaárea describe un método para sintetizar imágenes de los anillos delplaneta saturno, los cuales consisten de nubes de partículas de hieloreflectivo [BLI82]. Este modelo considera el scattering simple, shadowing 1y propagación de la luz a través de la nube. El scattering múltiple esposteriormente considerado por, Kajira y Von Herzen [KAJ84]. Estasinteracciones de la luz con volumen pueden resumirse en la Fig. I.2.Otros trabajos basados en estas investigaciones fueron publicados en ladécada de los 80’s [MAX86, DRE88, SAB88]. En particular, el trabajopresentado por Paolo Sabella [SAB88] describe un modelo de partículasllamado “the density emitter model”. Se basa en el trabajo de Blinn, peroasume que las partículas emiten su propia luz, en vez de reflejarlas de lafuente de luz vía scattering, y no considera el shadowing. El resultado deeste modelo simplificado ha sido ampliamente aceptado y refinado entrabajos siguientes, pues permite visualizar volúmenes en tiempo real.Cabe señalar que los efectos de shadowing y scattering nonecesariamente revelan información importante de un volumen en elárea de visualización científica.Posteriormente, Peter Williams y Nelson Max [WIL92] refinaron estostrabajos, y especificaron dos modelos con resultados idénticos. Elprimero de ellos es llamado Modelo de Partículas, en el cual el volumenes modelado como una nube de partículas que absorben y emiten luz, yestá basado en el trabajo de Sabella [SAB88]. El segundo modelo lopresentan los autores por primera vez, y se denomina el ModeloContinuo, en donde el volumen es concebido como un medio continuoincandescente. La derivación de este modelo se basa en una ecuacióndiferencial, el cual será mostrado posteriormente. Ambos modelos1 Shadowing: opacamiento o sombra. En el contexto de modelos ópticos, significa laatenuación de la luz por parte de una partícula previa a la partícula en estudio. En elcampo de la visualización científica, el shadowing por lo general es ignorado, alconsiderar al volumen como una nube de partículas dispersas infinitesimalmentepequeñas, en donde la probabilidad de que un mismo rayo de luz alcance a dospartículas en su trayectoria es prácticamente cero.-150-

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