III rész

III / Előadás 23. visszavert fény

Fény beeső energia a felszínre, fel tudja venni, visszavert vagy kimarad. Része a felszívódás és hővé alakul, és részben visszaverődik, vagy telt el. Az objektum látható, ha azt tükrözi, vagy fényt. Ha egy tárgy elnyeli a beeső fény, ez a láthatatlan és hívjuk feketetest.

Az abszorbeált mennyiség, visszavert vagy áteresztett energia függ a fény hullámhossza. Amikor fehér fénnyel megvilágítva, ahol az intenzitás minden hullámhosszon csökken körülbelül azonos, a tárgy néz ki, szürke. Ha felszívódik a legtöbb fényt, a tárgy feketének látszik, és ha csak egy kis része # 151; fehér. Ha felszívódik csak bizonyos hullámhosszúságú fény árad az objektumot, az energiaelosztó megváltozott, és a tárgy színes néz. Az objektum színe határozza meg az elnyelt hullámhosszon.

A tulajdonságok a visszavert fény felépítésétől függ, alakja és iránya a fényforrás, az orientáció és a felületi tulajdonságok. Visszavert fény a tárgy is lehet diffúz vagy tükröző.

Diffúz fény visszaverése akkor jelentkezik, ha a fényt, mint az áthatol az a tárgy felületének felszívódik, majd újra kibocsátott. A helyzet a megfigyelő, nem számít, hiszen a diffúzan visszavert fény szóródik minden irányban egyenletesen. Tükröződő visszaverődés következik be a külső felülete a tárgy.

pontforrás visszaverődő fény tökéletes diffúzor Lambert koszinuszok törvénye: az intenzitás a visszavert fény arányos a cosinus a szög a fény irányát és a felületre merőleges:
I = Il * KD * cos q. ahol
én # 151; az intenzitás a visszavert fény,
Il # 151; intenzitású pontszerű forrás,
kd # 151; Diffúz visszaverődés (0 <= kd <= 1); kd зависит от материала и длины волны света, но в простых моделях освещения обычно считается постоянным (0 — энергия полностью рассеялась от очень шерховатой поверхности, 1 — энергия полностью отразилась от абсолютно гладкой поверхности),
q # 151; közötti szög a fény irányát, és a felületre merőleges (lásd. ábra. 23.1), 0 <= q <= p /2; если q> p / 2, a fényforrás mögött helyezkedik el az objektumot.

A felület a tárgyak által képviselt egyszerű megvilágítás modell Lambert diffúz visszaverődés, úgy néz ki, elhalványult, és csapzott. Feltételezzük, hogy a forráspont, és ezért ellenzi, amely nincs közvetlen fény esik, feketének tűnnek. Ha a forrás egy pont és egy keskeny, akkor:
I = Il * KD * cos q * cos c b. ahol
b # 151; által bezárt szög a reflektor és az irányba, hogy pont (lásd. ábra. 23,2),
a # 151; keskeny arány: nagyobb, mint s. A keskenyebb a gerenda.
A törvény nem veszi figyelembe a környezeti fény.

Azonban a valódi tárgyat jelenet tovább csökken, és szórt fény a tárgyak a környezet, például a falak a szobában. Szórt fény megfelel a terjesztési forrása. Ami a kiszámítása az ilyen forrásokból igényel nagy számítási költséggel, számítógépes grafika, ezek helyébe a intenzitási tényező a szórt fény # 151; konstans, amely szerepel a képletben kombinálva lineáris tag Lambert:
I = Ia * Ka + Il * KD * cos q. ahol
Ia # 151; intenzitását a szórt fény,
ka # 151; az intenzitások aránya a szórt fény, hogy (0 <= ka <= 1).

Legyen adott két tárgy azonos orientációban képest a forrás, de rendezett különböző távolságokban is. Ha megtalálja őket az intenzitása a képlet, akkor ugyanaz lesz. Ez azt jelenti, hogy amikor a tárgyak átfedik, akkor nem különböztethető meg, bár a fény intenzitása fordítottan arányos a tér a távolság a forrás és a tárgy, amely abban rejlik távolabb úgy, hogy sötétebb.

Feltételezve, hogy a fényforrás található a végtelenben, majd tagja a szórt fényű modell eltűnik. Abban az esetben, a perspektív transzformáció a jelenet, mint egy arányossági együttható diffúziós tag vehet a r távolság a központtól vetítés az objektumot. De ha a központ a vetítési közel van a tárgy, a 1 / r 2 gyorsan változik, vagyis a tárgyak fekvő megközelítőleg azonos távolságra a forrástól, a különbség túl nagy intenzitások.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a nagyobb realizmus érhető lineáris csillapítás. Ebben az esetben, a megvilágítás minta a következő:
I = Ia * Ka + (Il * KD * cos q * cos c b) / (r + const),
R az szükséges, hogy a hatás nem volt disco (hatása éles átmenetek),
const # 151; hogy valaha ne legyen nullával osztani.

Ha azt feltételezzük, hogy a megfigyelési pont található a végtelenben, R helyzete határozza meg a tárgy legközelebb a szempontból. Ez azt jelenti, hogy a legközelebbi tárgy megvilágított teljes forrás intenzitása, míg a távolabbi # 151; csökken. A színesfém-felületek világítási modellt kell alkalmazni a három alapszín: vörös (R), zöld (G) és a kék (B):