6.2.4. Прожекторы Источники света типа прожектор (.spotlights) отличаются тем, что испускают свет направленным пучком, т.е. каждая точка излучающей поверхности посылает свет в одном и том же направлении. Проще всего смоделировать прожектор с помощью точечного источника света, ограничив для него направление, в котором распространяются световые лучи. Таким

6.2. Источники света образом, формируется конус с вершиной в точке р„ ось которого направлена вдоль вектора 1„ а угол наклона образующей к оси равен 9 (рис. 6.9). Обратите внимание на то, что при 9 = 180° такой квазипрожектор превращается в точечный источник.

Модель прожектора, более близкая к реальному физическому прибору, характеризуется функцией распределения интенсивности в конусе излучения. Естественно, что наибольшей интенсивностью обладают лучи, направленные вдоль оси конуса. Интенсивность излучения прожектора является функцией от угла ф между осью конуса излучения прожектора и вектором s, направленным на определенную точку освещаемой поверхности, если этот угол меньше 9 (рис. 6.10). Хотя функцию распределения интенсивности можно аппроксимировать по-разному, чаще всего ее задают в виде соб'Ф, где показатель в определяет, насколько быстро убывает интенсивность по мере увеличения углаф (рис. 6.11). Как вы увидите в дальнейшем в этой главе, тригонометрическая функция косинус очень часто используется при математическом моделировании освещения. Если и s, и 1 являются векторами единичной длины (ортами), то значение косинуса можно вычислить с помощью скалярного произведения этих векторов: СОБф = s I.

Вычисление косинуса этим методом не требует никаких таблиц или разложения в ряд - достаточно выполнить три умножения и два сложения.

Прожектор

Рис. 6.9. Прожектор

Распределение интенсивности в конусе излучения прожектора

Рис. 6.10. Распределение интенсивности в конусе излучения прожектора

Экспоненциальное распределение интенсивности

Рис. 6.11. Экспоненциальное распределение интенсивности

6.2.5. Удаленный источник света Характерной особенностью удаленного источника света является то, что все испускаемые им лучи можно считать параллельными. Использование такого источника в сцене избавляет от необходимости рассчитывать направления лучей, освещающих разные точки отображаемой поверхности, а значит, существенно повышает скорость формирования изображения. Прекрасным примером такого источника является солнце. На рис. 6.12 показано, что в этом случае можно заменить точечный источник света параллельным пучком лучей. На практике обработка удаленного источника выполняется почти так же, как параллельное проецирование, - вместо положения источника света учитывается направление его лучей. Следовательно, если использовать математический аппарат однородных координат, точечный источник света р0 можно представить четырехмерной матрицей-столбцом


⇐ Предыдущая| |Следующая ⇒