Зрительное освещение
Спекулярное освещение определяет яркие зрительные выделения, которые происходят при попадании света на поверхность объекта и отражается обратно к камере. Зрительное освещение является более интенсивным, чем диффузный свет и падает быстрее по всей поверхности объекта. Для вычисления зеркального освещения требуется больше времени, чем диффузное освещение, однако преимущество использования заключается в том, что он добавляет значительные детали к поверхности.
Моделирование зеркального отражения требует, чтобы система знала, в каком направлении свет перемещается и направление к глазу зрителя. В системе используется упрощенная версия модели отражения фонга, которая использует полпутный вектор для приближения интенсивности зеркального отражения.
Состояние освещения по умолчанию не вычисляет зрительные выделения.
Уравнение зрительного освещения
Спецификация освещения описана в следующем уравнении.
Спекулярное освещение = Cs * sum[Ls * (N · H)P * Atten * Spot]
Переменные, их типы и их диапазоны приведены следующим образом:
| Параметр | Default value | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| Cs | (0,0,0,0) | Красный, зеленый, синий и альфа-прозрачность (значения с плавающей запятой) | Зримный цвет. |
| sum | Неприменимо | Неприменимо | Суммирование каждого компонента освещения. |
| N | Н/П | Трехмерный вектор (значения x, y и z с плавающей запятой) | Нормальное состояние вершины. |
| H | Н/П | Трехмерный вектор (значения x, y и z с плавающей запятой) | Вектор на полпути. См. раздел на полпути вектора. |
| P | 0,0 | С плавающей запятой | Спектрулярное отражение. Диапазон составляет от 0 до +бесконечности |
| Ls | (0,0,0,0) | Красный, зеленый, синий и альфа-прозрачность (значения с плавающей запятой) | Светлый зрителя цвет. |
| Аттен | Н/П | С плавающей запятой | Значение легкого аттенуации. См . сведения о аттенуации и факторе внимания. |
| Точечные | Н/П | С плавающей запятой | Фактор внимания. См . сведения о аттенуации и факторе внимания. |
Значение для Cs равно:
- Цвет вершины 1, если источник спектрированного материала является цветом диффузной вершины, а первый цвет вершины предоставляется в объявлении вершины.
- Цвет вершины 2, если источник спекулярного материала является цветом спекулярной вершины, а второй цвет вершины предоставляется в объявлении вершины.
- цвет с спектром материалов
Обратите внимание , что если используется любой из вариантов источника материала и цвет вершины не указан, используется цвет спекулярного материала.
Спекулярные компоненты зацепляются от 0 до 255, после обработки и интерполяции всех световых элементов отдельно.
Вектор на полпути
Вектор на полпути (H) существует по середине между двумя векторами: вектором от вершины объекта к источнику света и вектором от вершины объекта к позиции камеры. Direct3D предоставляет два способа вычисления вектора на полпути. Если включена относительная камера(а не ортогональные зрителя), система вычисляет полупутный вектор с помощью положения камеры и положения вершины, а также вектора направления света. Следующая формула иллюстрирует это.
H = norm(norm(Cp - Vp) + Ldir)
| Параметр | Default value | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| Cp | Н/П | Трехмерный вектор (значения x, y и z с плавающей запятой) | Позиция камеры. |
| Vp | Н/П | Трехмерный вектор (значения x, y и z с плавающей запятой) | Позиция вершины. |
| Ldir | Н/П | Трехмерный вектор (значения x, y и z с плавающей запятой) | Вектор направления от вершины до позиции света. |
Определение половинного вектора таким образом может быть вычислительным ресурсоемким. В качестве альтернативы использование ортогональных точечных выделений (а не относительно камеры) предписывает системе действовать так, как будто точка зрения бесконечно удалена на оси z. Это отражается в следующей формуле.
H = norm((0,0,1) + Ldir)
Этот параметр является менее вычислительным, но гораздо менее точным, поэтому он лучше всего используется приложениями, используюющими ортогональную проекцию.
Пример
В этом примере объект цветируется с помощью зрителя сцены и зрителя материала.
В соответствии с уравнением результирующий цвет для вершин объекта является сочетанием цвета материала и светлого цвета.
На следующем рисунке показан цвет зрителя материала, который является серым, а также цветом светлого света, который является белым.
Результирующее изображение показано на следующем рисунке.
Объединение зрительного выделения с внешним и диффузным освещением производит следующую иллюстрацию. При применении всех трех типов освещения это более четко напоминает реалистичный объект.
Зрительное освещение более интенсивно вычисляется, чем диффузное освещение. Обычно он используется для предоставления визуальных подсказок о материалах поверхности. Зримочное выделение зависит от размера и цвета с материалом поверхности.
Связанные темы