Con il termine computer graphics (CG) facciamo riferimento ad una branca dell’informatica che si propone lo sviluppo di tecniche capaci di simulare visivamente la realtà che ci circonda attraverso l’uso di software e hardware specifici
Poiché la realtà è intrinsecamente tridimensionale, anche una sua rappresentazione fedele dovrebbe esserlo
Ecco perchè solitamente al termine CG è aggiunto il suffisso 3D, che indica che il modello geometrico di una scena rappresenta ogni suo oggetto attraverso coordinate spaziali a tre dimensioni
Con il termine virtual reality (VR) facciamo riferimento ad un settore della CG che si propone di visualizzare ambienti ed oggetti 3D in real time offrendo in più la possibilità di una interazione con essi
La libertà di osservazione e navigazione nella scena, coniugata con speciali dispositivi di visualizzazione e manipolazione, può consentire all’utente una completa astrazione dal contesto reale in cui opera, offrendogli la sensazione di vivere in un mondo virtuale
Si parla in questo caso di realtà virtuale immersiva
Modello per la rappresentazione grafica 2D o 3D di un oggetto, cioè descrizione in formato digitale dell’oggetto stesso in cui le informazioni spaziali sono espresse mediante coordinate bidimensionali o tridimensionali
La rappresentazione prodotta con il CAD è detta rappresentazione vettoriale, e conserva le relazioni spaziali e dimensionali tra le entità geometriche elementari che compongono la scena
Con la rappresentazione vettoriale l’ingrandimento di un disegno non comporta automaticamente un degradamento della visualizzazione, poiché le forme sono conservate come entità geometriche
Modello alternativo per la rappresentazione di una scena in cui le uniche informazioni spaziali disponibili sono quelle relative al colore
Se ingrandiamo un’immagine digitale è esperienza comune vedere i pixel originali trasformarsi in blocchi sempre più grandi che dilatano le dimensioni dell’immagine stessa ma producono un degradamento visivo via via crescente, poiché le informazioni originali vengono “spalmate” su una superficie più ampia o la densità di informazioni utili diminuisce
Uno dei principali scopi della CG 3D è la produzione di immagini raster a partire da una descrizione geometrica (modello tridimensionale) di una scena
Dal momento che un modello tridimensionale è anche una rappresentazione vettoriale della scena, è necessario introdurre delle primitive in grado di descrivere la stessa scena
In generale possiamo dire che ogni forma tridimensionale $O$ è descrivibile attraverso una sua rappresentazione approssimata e discreta basata su un insieme di punti $(V_1,..,V_n)$ ciascuno con coordinate $(V_{ix},V_{iy},V_{iz})$ rispetto ad un dato sistema di riferimento 3D (nuvola di punti)
Questa “nuvola” di punti è connessa in modo da formare una superficie poligonale (mesh) in cui i punti sono i vertici dei poligoni