Progettazione e implementazione di portali per la visualizzazione di mondi impossibili

I portali sono oggetti immaginari utilizzati utilizzati in applicazioni di computer grafica per vari scopi, siano essi riguardanti le performance o anche per creare effetti visivi innaturali. Questa tesi studia la teoria e la matematica dietro ai portali e realizza un’applicazione 3D dove sono implementati portali non attraversabili. L’applicazione in questione è realizzata in C++ 17 e include librerie quali glut e glm per interagire con l’API OpenGL. Il capitolo I introduce il concetto di portale e parla dei diversi tipi di portali utilizzati in videogiochi: trasformativi e non trasformativi, menzionando anche i precursori dei portali moderni nei primi giochi realizzati. Il capitolo II parla del sistema grafico che rende possibile la creazione di applicazioni grafiche, spiegando il funzionamento generale dei vari componenti hardware che fanno parte del sistema: CPU, RAM, display e scheda grafica, per poi incluere cosa sono gli API e a cosa servono. Il capitolo III affronta la matematica necessaria per fare funzionare i portali: da come va trasformata la vista per il portale a tutti i passaggi necessari per passare da una normale matrice di proiezione ad una avente piano near parallelo e sovrapposto al piano del portale di uscita, così da nascondere gli elementi dietro di esso. Nel capitolo IV si passa a parlare dell’applicazione e delle classi che la compongono, descrivendo il compito di ciascuna, i suoi metodi più importanti e come interagisce con le altre classi. Il capitolo V si occupa dell’implementazione dei portali, distribuita su tre classi: Portal per l’oggetto di scena, VisibilityTree per la corretta generazione delle immagini di ciascun portale visibile a schermo e TextureManager per imporre un limite massimo di texture generate durante la generazione delle immagini. Infine, il capitolo VI mostra come i portali sono utilizzati nell’applicazione, contenente tre scene di esempio che li usano per creare diversi effetti visivi, tra cui un corridoio infinito.