第7章 真实感图形显示2.ppt

(二)
苏小红
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
真实感图形生成
1
光照模型(1/6)
Illumination Model
根据光学物理的有关定律
计算景物表面上任意一点投向观察者眼中的
光亮度的大小和色彩组成的公式
隐面消除算法
光照模型计算亮度和色彩
2
光照模型(2/6)
来自光源和周围环境的入射光
照在物体表面上时,可能被
吸收——吸收的入射光能转化为热能
反射
透射
不仅取决于景物表面的表面特性
还取决于入射光能的光源的照明特性
3
光照模型(3/6)
表面特性
景物表面的材料
反射系数——决定入射光中有多少光线被反射
透明性——决定有多少光线从物体后面透射过来
反射光和透射光的光谱分布——决定了景物表面呈现的颜色
反射光和透射光的强弱——决定了景物表面的明暗程度
景物表面的朝向
景物表面与光源的相对位置
4
光照模型(4/6)
照明特性
光源的性质
几何性质:点光源、线光源、面光源、体光源
色彩(光谱分布)
强度
方向
点光源
向周围辐射等强度的光
5
光照模型(5/6)
局部光照模型
只考虑光源直接照射在景物表面所产生的光照效果
景物表面通常被假定为不透明,均匀反射率
整体光照模型
考虑周围环境对景物表面的影响
不仅能模拟
连续的明暗色调、镜面高光、阴影
还能模拟
镜面映像、光的折射、相邻景物表面之间的色彩辉映等较为复杂精致的效果
6
光照模型(6/6)
基本光照模型
环境光模型
Lambert漫反射模型
镜面反射和Phong模型
7
环境光模型(1/4)
ambient light
也称背景光,或泛光
从周围环境的各个方向投射来的光
没有空间或方向上的特征
均匀地照射在物体的各个不同的表面上
等量地向各个方向反射
分布光源
精确模拟很耗时
8
环境光模型(2/4)
近似模拟的环境光模型
9
环境光模型(3/4)
特点
物体表面对环境光反射的强度
与…无关
入射光的入射方向
观察者的观察方向
物体表面的朝向
仅与…有关
环境光强度
物体表面对环境光的反射系数(材质属性)
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