Una escena de animación se ilumina mediante unas propiedades globales (周辺光) とによって diferentes puntos de luz (スポットライト) それは他の多くのタイプをエミュレートする “ランプ”. Los cálculos matemáticos que se realizan con estos parámetros, aplicados a la geometría que define la escena, se asocian con el concepto de “ライティングモデル“.
お部屋, ランバート, Fressnell, Minnaert, 漫画, Oren-Nayar, Toon etc son algunos de los nombres con los que normalmente se referencian algunos de los principales modelos de iluminación.
No es necesario entender los modelos en profundidad para su uso artístico en las herramientas de creación de imagen sintética, pero es recomendable un conocimiento básico que permita entender cómo se forman las imágenes para poder anticipar resultados en su aplicación.
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El modelo de Phon es sencillo matemáticamente y permite obtener imágenes muy correctas. Los modelos basados en trazados de rayos permiten imágenes más brillantes y realistas en determinados campos de aplicación. Otros conceptos como la energía radiante de los cuerpos permiten abordar el problema bajo ópticas muy diferentes que aportan nuevas características a las imágenes.
La exploración de algunos conceptos básicos puede darnos una visión diferente de la acción que producen las fuentes de luz sobre un objeto de la escena. La idea de qué es un brillo o por qué se produce una sombra permiten ir introduciendo el modelo matemático básico sin esfuerzo. Iremos profundizando en cada uno de estos artículos siempre desde las ideas más simples, nuestro objetivo es entender o hacernos una idea aproximada de cómo se determina cada cálculo en los modelos más elementales.
Puntos de Luz
Cada punto de luz (ザ) se define con diferentes parámetros:
- 強度
- 色
- alcances mínimo y máximo
- modelo de atenuación de la intensidad
- parámetros de las sombras arrojadas y recibidas
- direccionalidad del haz de rayos …
Esta variedad de parámetros permite que se adapte al comportamiento que se pretende emular en cada tipo de lámpara incorporado en el software de creación de imágenes de síntesis.
La intensidad de iluminación en un punto de la escena, depende de las posiciones de カメラ ( V ) y de los puntos de luz (ザ) respecto de las superficies.
En cada punto de una superficie hay una dirección ortogonal (perpendicular) a la superficie que se puede representar por la dirección (N) .
Un plano por ejemplo tiene en todos los puntos de su superficie la misma “dirección normal”, son paralelas, mientras que en el caso de una esfera todas las perpendiculares pasan por su centro, y abarcan a todas las posibles direcciones del espacio.
Ya tenemos las tres letras básicas de nuestro alfabeto básico para empezar a relacionar los objetos y luces con la imagen que obtenddremos al “renderizar” la escena, すなわち, cuando el programa convierte los objetos y datos en una simple imagen o una completa animación.
Intensidad de iluminación
La intensidad de la luz en cada punto depende de diferentes factores. もちろん、第1の要因は、強度を有するランプである (電球の電力), しかし、他の要因があることを条件.
大きな光と物体との間の距離は、そのオブジェクトを指すように光の寄与を低下さ.
別の要因は、著しく光が受信される方向に影響を与える.
重要な角度がこのモデルに表示されます, ビームを形成する (ザ) 正常に (N) a la superficie (角度α).
我々は照明スポットのシリンダとしての光ビームを想像した場合ポイントに到達したα角及び光の強度との間の依存性を理解することができ.
シリンダは厚さを有し、その結果、面積をカバー (dAの) que al incidir en la superficie se convierte en el área iluminada. Su tamaño depende del ángulo alfa.
Podemos comprobar el efecto descrito en casa: si inclinamos una linterna, su luz sobre el suelo cambia de forma y su intensidad decrece con la distancia.
El nuevo área iluminada es la del cilindro dividida por una función, el coseno de alfa. Esta sencilla ecuación nos muestra cómo se distribuye una energía radiante (lumínica) sobre una superficie dependiendo de su inclinación. A mayor superficie iluminada, menor intensidad, luego al aumentar alfa disminuye la “cantidad de luz” que llega a cada punto.
Lo importante es que el área iluminada cambia con una expresión matemática que nos relaciona el ángulo con la intensidad que se recibe en la superficie, variando por tanto en función de dónde situemos estos puntos en la escena. ¿Cerca o lejos? ¿Más arriba o más abajo? ¿Con mayor o menor intensidad (パワー) cada punto de luz?
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- Illumination for computer generated pictures Communications of the ACM archive Volume 18 , Issue 6 (6月 1975) table of contents Pages: 311 – 317 Year of Publication: 1975 ISSN:0001-0782
- Taller de Computación Gráfica Capítulo IV.- Iluminación y sombreado IV.1.- Modelo de Iluminación IV.1.1.- Luz ambiental. Profesor : Javier Vidal Valenzuela
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