8.2.2. Вычисление диффузной составляющей Предположим, что свет падает от точечного источника на одну сторону микрограни (facet) поверхности. Какая-то доля света с этой стороны микрограни диффузно переизлучается во всех направлениях. А какая-то часть этой переизлучаемой доли достигает глаза с интенсивностью, обозначаемой Id. Как зависит Id от направлений m, v, и s?

Поскольку рассеяние одинаково во всех направлениях, ориентация микрограни относительно глаза не имеет значения. Поэтому Id не зависит от угла между векторами m и v (кроме случая v m < 0, тогда Id = 0). С другой стороны, количество света, освещающего данную микрогрань, зависит от ориентации микрограни по отношению к источнику света: оно пропорционально «наблюдаемой» источником площади этой микрограни, то есть видимой площади микрограни.

Яркость зависит от видимой площади

Рис. 8.10. Яркость зависит от видимой площади На рис. 8.10, а в сечении показан точечный источник, освещающий микрогрань 5, для случая, когда вектор m параллелен вектору s. На рис. 8.10, б микрогрань отвернута в сторону от источника света на угол 0. Теперь видимая площадь составляет только долю, равную cos(0), от той, что была раньше, так что яркость микрограни 5 уменьшится во столько же раз. Это соотношение между яркостью и ориентацией поверхности часто называют законом Ламберта (Lambert). Отметим, что для малых углов 6 яркость слабо зависит от угла, поскольку косинус в окрестности нуля изменяется медленно. Однако при приближении угла 0 к 90° яркость быстро снижается до нуля.

Далее, нам известно, что cos(0) является скалярным произведением ортов вит. Тогда можно получить следующее выражение для интенсивности диффузного компонента"images/tmp8E4A-526.png" />

где J - интенсивность источника света, a pd - коэффициент диффузного отражения (diffuse reflection coefficient). Отметим, что если микрогрань направлена в сторону от глаза, то это скалярное произведение отрицательно, и в этом случае мы принимаем Id - 0. Следовательно, более точная формула для диффузного компонента имеет вид:

(8.1)

8.2. Введение в модели закрашивания


⇐ Предыдущая| |Следующая ⇒