📜  着色的计算机图形学简介

📅  最后修改于: 2020-12-21 00:52:17             🧑  作者: Mango

底纹介绍

阴影被称为照明模型在图形对象的像素点或多边形表面上的实现。

着色模型用于计算显示表面的强度和颜色。阴影模型具有两个主要成分:表面的属性和落在其上的照明的属性。表面的主要特性是反射率,它决定了多少入射光被反射。如果一个表面对不同波长的光具有不同的反射率,则该表面看起来是有色的。

物体照明在计算强度方面也很重要。场景可能必须保存从各个方向均匀的照明,称为漫射照明。

阴影模型根据许多属性确定对象表面上点的阴影。阴影模式可以分解为三个部分:漫射照明的贡献,一个或多个特定光源的贡献以及透明效果。这些效果中的每一个都有助于阴影项E,将其相加以找到来自物体上某个点的总能量。这是显示器应该产生的用于呈现物体逼真的图像的能量。能量不是来自表面上的某个点,而是来自该点周围的一小部分区域。

最简单的阴影形式仅考虑漫射照明:

E pd = R p I d

其中,E pd是由于漫射照明而来自点P的能量。 I d是落在整个场景上的漫射照明,R p是P处的反射系数,其范围从特定光源的阴影贡献而定,将导致表面的阴影在其与光源有关的方向变化方面发生变化,并将还包括镜面反射效果。在上图中,表面上的点P,光到达的入射角为i,即表面法线N p与入射光源的光线之间的角度。如果从光源发出的能量I ps在所有方向上均一地反射,称为漫反射,则我们有

E ps =(R p cos i)I ps

该方程式显示了倾斜倾斜到光源的表面强度降低。如果入射角i超过90°,则该表面对光源不可见,因此必须将E ps设置为零。