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¿Por qué los motores 3D utilizan principalmente triángulos para dibujar superficies? (3)

¿Por qué los triángulos se utilizan siempre para dibujar superficies en 3D? ¿Por qué no un cuadrado o alguna otra forma?


Básicamente, cualquier estructura compleja (superficial) se puede representar como un grupo de triángulos. El triángulo es la geometría más atómica y primitiva. Por lo tanto, se utiliza como base para casi cualquier cosa. Sin embargo, la mayoría de los motores 3D le proporcionan primitivas más complejas como esferas, conos, cilindros, rosquillas, etc. Consulte la documentación de su biblioteca.


Dado que 3 puntos son los mínimos necesarios para definir una superficie plana, se puede simular cualquier forma utilizando muchos triángulos, y existen algoritmos eficientes para pintar triángulos rápidamente en la pantalla.


Los triángulos nunca pueden ser no planares; cualquier cosa con más de 3 puntos puede ser no planar y, por lo tanto, no se puede rendir, a menos que se convierta en triángulos.

Por ejemplo: un cuadrado es dos triángulos que están en el mismo plano, si todos los puntos que forman el cuadrado son coplanarios. Se requieren muchos cálculos para asegurarse de que todos los puntos son planarios, por lo tanto, todos los polígonos que tienen más de 3 puntos se calculan previamente decimándolos en triángulos y probándolos para asegurarse de que todos los puntos sean coplanos una vez, de en cada fotograma que se renderiza.

Aquí hay una buena referencia sobre las mallas poligonales .

Malla planar

http://softimage.wiki.softimage.com/xsidocs/ca0c8514.jpg

Malla No Planar

http://softimage.wiki.softimage.com/xsidocs/ca0c854b.jpg

Y un ejemplo más que podría aclararlo.

http://download.autodesk.com/us/maya/2010help/images/MED/Stargate/English/Poly/comp_poly_customwarpeg.png

La malla no plana está degenerada y no se puede clasificar o renderizar correctamente de ninguna manera sana. Los triángulos no tienen este problema.

Eficiencia

Los triángulos también son muy eficientes en cuanto a memoria y pueden ordenarse, y renderizarse extremadamente rápido cuando se usan tiras de triángulos, que solo necesitan 1 punto para almacenar cada triángulo adicional después del primero.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/0/03/Triangle_Strip.png

y Triangle Fans, que es un caso especial de un Triangle Strip.

http://www.codesampler.com/d3dbook/chapter_05/chapter_05_files/image008.jpg