INTERACTIVE ILLUSTRATIVE RENDERING ON MOBILE DEVICES Jingshu Huang, Brian Bue, Avin Pattath, David S. Ebert and KrystalM. Thom as IEEE Com puter Graphics and Applications, Vol. 27, 3, 2007 Pedro Lobo, 23254 Vânia Santos, 30749

ENQUADRAM ENTO Lim itaçõesdosdispositivosm óveis; Soluçõesde rendering para dispositivosm óveis; Técnicasde rendering do M obilevis; Teste Experim ental; 2

RENDERINGS Área de Design Automóvel Área de Termodinâmica Cartoons e Animação Área de Transformação de Imagem 3

DESKTOP VS MOBILE DEVICES Desktop Algoritmos de Rendering exigem: Placas gráficas recentes Processadores de última geração Interfaces de programação Nos desktop, estas características encontram-se facilmente Dispositivos Móveis Limitações ao Rendering: Baixa resolução de ecrã Interfaces de input limitadas Uso de bateria CPU de baixa frequência Capazidade de armazenamento reduzida Falta de hardware gráfico avançado 4

SOLUÇÕES DE RENDERING (DISPOSITIVOS MÓVEIS) Remote Desktop Baseada no modelo Cliente/Servidor; Faz uso da rede; Servidor faz o processo de rendering; Cliente recebe apenas o streaming de imagens; Direct3D Mobile Versão compacta do Direct3D W indows para os Desktop; Concorrente do OpenGL ES; Permite fazer o rendering no dispositivo móvel; OpenGL ES Versão Compacta do OpenGL para os Desktop; É independente de plataformas; Permite fazer o rendering no dispositivo móvel; 5

MOBILEVIS Baseado em OpenGL ES Utiliza um subset de funções do OpenGL ES Oferece uma API apropriada a dispositivos móveis Utiliza arrays de vértices de malhas triangulares (minimiza o overhead) Suprime o uso da Unidade de Floating Point Constituído por 3 módulos Data transcoder converte modelos do 3ds Max em ficheiros binários; Renderer - toolbox de rendering; Sistema de Labels para introduzir texto nos modelos 3D; 6

TÉCNICAS DE RENDERING Silhouettes (a) Visualização da forma do objecto 3D Permite estabelecer relações espaciais Algoritmos para rendering de silhuetas: Image-space Object-space Hybrid (a) (b) Selective Rendering (b) Combinação de silhuetas e de outra técnica de rendering Permite focar o rendering em partes/funções do objecto Mantém a visão global e o contexto do objecto 7

TÉCNICAS DE RENDERING Cutaway views (c) Computacionalmente dispendioso Técnica de corte planar selectivo Combina várias técnicas de rendering (c) Ghosted view (d) Similar a cutaway view Redução gradual da opacidade da região seleccionada A transparência permite a visualização de zonas interiores do objecto Fornece noção de contexto e de relação espacial (d) 8

TÉCNICAS DE RENDERING Magic Lens (e) Extensão de magnificação Permite focar e enfatizar detalhes do objecto Permite combinação de técnicas de rendering (e) (f) Offset Examination (f) Permite descobrir detalhes de um objecto Mantém a visão global do objecto Translacção espacial do detalhe seleccionado Função de zoom de uma parte do objecto O offset pode ser modificado sem modificar o objecto original 9

TÉCNICAS DE RENDERING INTERACTIVO Peeling and Animation Necessário atingir frame rate de rendering interactivo Assemblagem/Desassemblagem de sequências de imagens Permite armazenar a ordem de... Escolher Remover Arrastar Modificar... objectos, e reproduzir a sequência, produzindo uma animação! 10

TEST SETUP Desktop 1.6GHz Pentium M CPU 512MB RAM Nvidia GeForce 6200 Graphic Card OpenGL 2.0 Dispositivo Móvel (Dell Axim x51v PDA) Intel 624MHz XScale CPU 64MB RAM 16MB video memory 240x320 resolution screen Windows Mobile 5 Mobile Vis 11

RESULTADOS Tabela: Frames/sec alcançados pelo PDA nos diferentes tipos de rendering 12

RESULTADOS Performance de rendering do PDA Performance de rendering do Desktop 13

EXEMPLOS DE RENDERINGS REALIZADOS NO PDA Rendering de Peeling and Animation Rendering de Cutaway View 14

CONCLUSÃO Hardware ainda muito limitativo; Software em desenvolvimento: Formas de rendering leves permitem diferentes tipos de visualização; O objectivo não é o fotorealismo, mas o rendering ilustrativo; Já há no entanto: Animações de qualidade; Sistemas de Utilidade Prática; 15