Lighting Modelle: Licht

Eine animierte Szene wird durch eine beleuchtete globalen Eigenschaften (Ambient Light) und durch verschiedene Lichtpunkte (Rampenlicht) , dass viele andere Arten von emulieren “Lampen”. Mathematische Berechnungen mit diesen Parametern durchgeführt, die Geometrie, die die Szene definiert angewendet, mit dem Begriff der zugehörigen “Lighting Modelle“.

Zimmer, Lambert, Fressnell, Minnaert, Toon, Oren-Nayar, Toon etc. sind nur einige der Namen, die einige große Beleuchtungsmodelle sind in der Regel verwiesen.

Es ist notwendig, in der Tiefe zu verstehen, Modelle für den Einsatz im künstlerischen Schaffen Werkzeuge synthetisches Bild, aber wir empfehlen, ein Grundwissen zu verstehen, wie Bilder entstehen, um Ergebnisse in der Anwendung rechnen.

Phon-Modell ist mathematisch einfach und gibt sehr korrekt Bilder. Modelle, die auf Ray-Tracing für eine hellere und realistische Bilder in bestimmten Anwendungsbereichen. Andere Konzepte wie die Strahlungsenergie der Körper kann das Problem aus sehr unterschiedlichen Perspektiven sie bringen neue Funktionen, um Bilder anzusprechen.

Exploring einige Grundlagen können Sie uns einen anderen Blick auf das Geschehen von Lichtquellen auf ein Objekt in der Szene erzeugte geben. Die Idee von dem, was eine Glosse oder warum erlauben ein Schatten tritt allmählich das grundlegende mathematische Modell mühelos vorstellen. Wir gehen tiefer in jedes dieser Elemente immer aus den einfachsten Ideen, Unser Ziel ist, zu verstehen oder sich eine ungefähre Vorstellung davon, wie jeder Berechnung basiert auf den Grundmodellen ermittelt.

Points of Light

Jeder Lichtfleck (Die) mit unterschiedlichen Parametern definiert:

• Intensität
• Farbe
• Minimal-und Maximalbereiche
• Dämpfung Modell Intensität
• Parameter der Schatten und ließ empfangenen
• Direktionalität des Strahls …

Diese Vielzahl von Parametern ermöglicht es, das Verhalten anpassen, die dazu bestimmt ist, jede Art von Lampe in den Imaging-Software-Synthese gebaut emulieren in.

Die Beleuchtungsstärke an einem Punkt in der Szene,, abhängig von den Positionen der Kamera ( V ) und Scheinwerfer (Die) mit Bezug auf die Oberflächen.

An jedem Punkt der Oberfläche ist eine Richtung orthogonal (senkrecht) auf die Oberfläche das kann durch die Richtung dargestellt werden (N) .

Ein Flugzeug hat zum Beispiel an allen Punkten seiner Oberfläche die gleichen “Normalrichtung”, parallel, während in dem Fall einer Kugel alle durch seine Mitte senkrecht, und decken alle möglichen Richtungen im Raum.

Wir haben drei wesentliche Punkte unserer Grund Alphabets zu beginnen, um die Objekte und Lichter auf die Bild obtenddremos verlinken “machen” Szene, nämlich, wenn das Programm konvertiert die Objekte und Daten in einem einzigen Bild oder eine ganze Animation.

Lichtintensität

Die Lichtintensität an jedem Punkt hängt von verschiedenen Faktoren. Natürlich ist der erste Faktor die Drucklampe mit (Leistung der Glühlampe), Jedoch gibt es andere Faktoren, die Bedingung.

Je größer der Abstand zwischen dem Licht und dem Gegenstand wird der Beitrag des Lichts, das auf das Objekt Punkt niedriger.

Ein weiterer Faktor ist die Richtung, in der das Licht empfangen wird, wesentlich zu beeinflussen.

Ein wichtiger Winkel auf dieses Modell erscheint, das den Strahl bilden (Die) mit normaler (N) auf die Oberfläche (Winkel Alpha).

Wenn wir uns vorstellen, einen Lichtstrahl als Zylinder der Beleuchtungsfleck kann die Abhängigkeit zwischen der Alpha-Winkel und die Intensität des Lichts, die einen Punkt erreicht zu verstehen.

Der Zylinder weist eine Dicke und damit eine Fläche (dA) Streik, dass die Oberfläche wird die beleuchtete Fläche. Seine Größe hängt vom Winkel alpha.

Wir können sehen, der Effekt beschrieben Hause: wenn geneigt Taschenlampe, seine Bodenfreiheit ändert seine Form und seine Intensität mit der Entfernung abnimmt.

Die neue beleuchtete Fläche des Zylinders wird durch eine Funktion aufgeteilt, Kosinus alpha. Diese einfache Gleichung zeigt, wie strahlende Energie verteilt (Licht) auf einer Oberfläche, in Abhängigkeit von seiner Neigung. Eine größere Leuchtfläche, geringere Intensität, dann sinkt mit zunehmender alpha “Lichtmenge” Erreichen Sie jeden Punkt.

Was zählt ist, dass die beleuchtete Fläche verändert sich mit einem mathematischen Ausdruck, die uns mit der Intensität Winkel, der auf der Oberfläche empfangen wird bezieht, also je nachdem, wo legen wir diese Punkte in der Szene variieren. Nah oder fern?? Haben Höhere oder niedrigere? Mit unterschiedlicher Intensität (Macht) jeder Licht?

Bild Synthese

• Bild Synthese
• Beleuchtung für computergenerierte Bilder Communications of the ACM Volume-Archiv 18 , Ausgabe 6 (Juni 1975) Inhaltsverzeichnis Seiten: 311 – 317 Erscheinungsjahr: 1975 ISSN:0001-0782
• Werkstatt Computergrafik Kapitel IV.- Beleuchtung und Schattierung IV.1.- Beleuchtung Modell IV.1.1.- Ambient Light. Lehrer : Javier Vidal Valenzuela