Простая модель освещения

Перспективное преобразование

p(x,0,z); p’(x,0)

Если учитывать размер экрана 2C₁x2C₂ и нулевая точка экрана в нижнем левом углу, то

На рисунке справа: О – объект, к – картинка.

Варианты движения световой энергии:

• Пропущена
• Отражена
• Поглощена

Отражение:

• Диффузное: свет проникает под поверхность, поглощается и снова испускается. Диффузно отраженный свет рассеивается равномерно по всем направлениям.
• Зеркальное: свет отражается от внешней поверхности. Свет точечного источника отражается от идеального рассеивателя по закону косинусов Ламберта. Интенсивность отражения у света пропорциональна косинусу угла между поверхностью и нормалью к плоскости

I-интенсивность L

Θ Θ по бокам рассеянный свет

α

(1), где,

I_L – интенсивность источника, k_L – коэффициент диффузного отражения

С учетом этого: , где

kα – коэффициент диффузного отражения рассеянного света.

Рассеянный свет распределяется во все стороны равномерно (поэтому нет углов).

С учетом удаленности источника: , где d – distant, k – const

Интенсивность зеркально отраженного света зависит от угла падения, свойств вещества, длины волны.

Фонг смоделировал функцию пространственного распределения для зеркального отражения:

n=1

-π/2 π/2

где w – кривая отражения, которая задает отношение зеркального отражения света к падающему, как функцию угла падения и длины волны; n – степень, аппроксимирующая пространственное распределение зеркального отражения света (для мет.поверхности характерны высокие n)

Итого: (5)

Заменим w(i,d) на коэффициент k_S, исходя из сложности расчетов w.

(5) – функция закраски, применяется для расчета интенсивности пикселей. k_S одинаков для всех трех цветов.

При нескольких источниках света эффект суммируется:

, где n – нормаль

, где - единичные векторы нормали к поверхности направления источника.

, где - единичные векторы, определяющие направление отражения луча к наблюдателю

Дата добавления: 2014-01-07