Aplicabilidade do modelo MClone na síntese de padrões visuais do reino vegetal

Abstract

Um dos objetivos permanentes da Computação Gráfica é a representação fiel, e por consequência realista, da aparência de objetos e cenas sintetizadas. Para objetos e cenas do Reino Vegetal pode-se dizer que houve um grande avanço nos métodos para modelagem da forma e propriedades de reflexão de elementos individuais, como folhas, e de coleções de elementos, como árvores, vegetação em geral e florestas. Por outro lado, as técnicas para modelagem de padrões visuais presentes em muitos objetos naturais do Reino Vegetal, como listras de melancias ou padrões em folhas e flores, não tem recebido a mesma atenção. O presente trabalho tem por objetivos principais o estudo de técnicas de Computação Gráfica aplicáveis ao Reino Vegetal, principalmente explorar o modelo procedural Mosaico de Clones (MClone), desenvolvido em pesquisas anteriores, para a síntese de padrões visuais familiares do Reino Vegetal. Nossos resultados mostram que, neste contexto, um modelo procedural tem vantagens sobre outras técnicas, como, por exemplo, mapeamento de texturas, pois geralmente esses padrões são necessários em grande quantidade, e, ao menos para algumas plantas, com muitas variações geométricas, a atribuição de coordenadas de textura consistentes é um desafio. Nós mostramos resultados para frutos, cactus e pequenas folhagens decorativas, que confirmam a aplicabilidade do MClone para uma ampla gama de padrões do Reino Vegetal.

There has been a lot of progress in modeling and rendering elements of our Natural World for computer graphics tasks. In the Plant Kingdom, techniques for modeling the visual patterns presented in many natural objects (such as stripes on a watermelon or spots on flowers) have advanced far less than methods for modeling the shape and reflectance properties of individual or large collections of elements (such as leaves and trees). In this work we want to explore the procedural Clonal Mosaic Model (MClone), developed in previous research, for synthesis of many familiar visual patterns from the Plant Kingdom. Our results show that in this context a procedural model has advantages over other techniques such as texture mapping, since these patterns are often needed in large quantities, and at least for some plants, with many geometric variation, assigning consistent texture coordinates is a challenge. We show results for fruits, cactus, and small decorative plants, which confirm the applicability of the MClone model for synthesis of a large group of visual patterns in the Plant Kingdom.