【正文】 紅、綠、藍是 3種原色 ? 國際照明委員會 (簡稱 CIE)規(guī)定了 3種標準原色 X、 Y、 Z c=xX+yY+zZ 式中， X、 Y、 Z為消除色度坐標中負值而設計，實際上并不存在，光譜中任何波長光都可以用這三種標準原色來匹配 ? 權值規(guī)格化 : x y z x+y+z x+y+z x+y+z x= y= z= 所有色度值落在錐形體與 x+y+z=1平面的相交區(qū)域上。39。所有景物均變換到光源坐標系 第二步，仍采用 z緩沖器消隱算法按視線方向計算畫面 方法 4：光線跟蹤方法 ? 1980年 Whitted提出了整體光照明模型，并用光線跟蹤（ raytracing）技術來解這個模型 ? 在光線跟蹤算法中，要確定某點是否位于某個光源的陰影內，只要從該點出發(fā)向光源發(fā)出一根測試光線即可 ?若測試光線在到達給點的光源之前和其他景物相交，那么該點就位于給定光源的陰影中 ?否則被該光源照射 整體光照模型 ? 簡單光照模型（亦稱局部光照模型）不考慮周圍環(huán)境對當前景物表面的光照明影響， 忽略了光在環(huán)境景物之間的傳遞 ，很難表現自然界復雜場景的高質量真實感圖形。 EPs=RP?cos i?IPs+WP(i)cosns?IPs 光照模型中各參數的圖示 Eps： P點反射的直射光線 IPs的光強 RP： P點的漫反射系數 I： P點的法矢量 N與入射光方向 L的夾角 Ips： 入射的直射光線的強度 WP(i)： P點的鏡面反射系數 (入射角 i的函數 ) EPs=RP?cos i?IPs+WP(i)cosns?IPs W(i)與 i的關系 ? WP(i)是 P點的鏡面反射系數 (入射角 i的函數 )。 最后 ， 在 CB中存放的就是消隱后的圖形 。 ⑵ 選擇當前深度最小 (離視點最近 )的多邊形為裁剪多邊形。 設物體在右手坐標系中 ， 多邊形頂點按逆時針排列 。 ? 深度檢驗 – 深度檢驗的目的是為了判別線段與多邊形沿著視線方向的前后遮擋關系。否則，從 L中取出一個多邊形 PB，并從集合 L中去掉 PB，用 A對 PB的投影 B進行裁剪，得到 Bin （ 5）若 Bin為空，即沒有重疊部分，轉（ 4）；否則求出重疊多邊形 PAin和 PBin各自頂點的 z值，據此比較其深度，以確定 PA是否是離視點較近的多邊形。對每個活性多邊形，求出掃描線在此多邊形內的部分，對這些部分中每個象素 x計算多邊形在此處的 Z值，若 Z大于 Z(x)，則置 Z(x)為 Z， I(x)為多邊形在此處的顏色值。分別用于 A和 B，C和 D之間的插值 Gourand光滑化方法 ? 優(yōu)點： 能有效的顯示漫反射曲面，計算量小 ? 缺點： 高光有時會異常 當對曲面采用不同的多邊形進行分割時會產生不同的效果。 此外 ， 包圍盒比包圍球更可靠 ⒊ 包含性檢查算法 包含性檢查是檢查 P(x, y, z)是否在多邊形 V(V1, V2, … , Vn)之內 。 c、明度（亮度）：光強度 （ 2）在心理物理學上 a、主波長：觀察光線所見顏色光的波長，對應于色彩 b、色純度：光的色飽和度 c、亮度：顏色光強度 （ 3）顏色三刺激理論 三刺激理論基于這樣一個假設：人類眼睛的視網膜中有三種錐狀視覺細胞，分別對紅、綠、藍三種光最敏感。畫家用改變色濃和色深的方法從某種純色中獲得不同色調的顏色。如果用藍色燈光照射白紙，這紙看起來呈藍色 顏色的基本概念 顏色的幾個術語 （ 1）在心理生物學上 a、色彩：顏色的“色彩” b、色飽和度：顏色的純度。這個過程可以表示為一棵光線跟蹤樹 ? 右圖示出與上圖對應的一棵光線跟蹤樹 ,光強計算方法是以后序周游的算法遍歷這棵光線跟蹤樹 光線跟蹤樹 ? 對于樹上任意一結點 Pi , Pi處沿視線方向 V射去的光強 I為 I=IG+WP?Ir+TP?It Pi點所受到的光照 跟蹤光線結束 條件 ? 光線與光源相交 ? 光線未碰到任何物體 ? 光線與背景相交 ? 被跟蹤的光線對著交點處光強度作用趨近于 0 ? 光線反射或折射次數即跟蹤深度大于一定值 光線跟蹤方法 優(yōu)點 ： 1) 各物體之間反射的影響 ， 因此顯示效果十分逼真 2) 有消隱功能 3) 有影子效果 4) 該算法具有并行性質 Witted繪制的光線跟蹤效果 光線與實體的求交 ? 光線跟蹤算法中 75%以上的工作量用于求交計算 ?進行求交運算之前，常用包圍球或包圍盒的方法對物體進行是否與光線相交的預測。則 V的法線 nV取做： nV = (a1+a2+…+ an)i+(b1+b2+…+ bn)j+(c1+c2+…+ )k Step2: 用光照模型求得 V點的亮度 Step3:由兩頂點的亮度，插值得出棱上各點的亮度。 2）從下到上依次對每一條掃描線進行消隱處理，對每條掃描線上的點置初值， Z值 Z(x)取為最大，顏色 I(x)取為背景色。否則對 M中的所有多邊形按 Zmin(P)由小到大（由近到遠）的順序進行預排序，放入 L中 （ 3）從 L中取出當前深度（ z值）最小的多邊形，即最近的多邊形作為裁剪多邊形 PA，求出該多邊形在 xoy面上的投影多邊形 A。最后，對這些區(qū)間進行求并集運算，即可確定總的隱藏子線段的位置，余下的則是可見子線段 （右圖） ? 包圍盒 – 任意一個形體的能夠包圍它的最小簡單外圍形體 ? 一個好的包圍盒要具有兩個條件 ? 包圍盒充分緊密包圍著形體 ? 包圍盒本身為簡單形體，對其的測試比較簡單 采用某些手段減少運算復雜度 – 應用 — 避免盲目求交 ? 例如：兩個空間多邊形 A、 B在投影平面上的投影分別為 A’， B’ ，因為 A’ 、 B’的矩形包圍盒不相交，則 A’、 B’不相交，無須進行遮擋測試。以上算法適合任何平面多邊形 計算方法 : 凸多面體消隱的基本原理 – 表面外法線與其可見性的關系 – 設平面 Pi上任一點的外法矢 ni與該點的視線矢量 vi的數量積： – 從而有 – 其中 θi為 ni與 vi之間的夾角， i=1， 2， …， m，這里 m為平面數 iiiii vnvn ???c o s? 當 ，即 時， Pi為朝前面，為可見的，應該畫出； ? 當 ，即 時， Pi為朝后面，不可見，不畫出或用虛線表示。 ⑷ 比較裁剪多邊形與各個內部多邊形的深度，檢查裁剪多邊形是否是離視點最近的多邊形。設平面方程為： ? 則多邊形面上的點（ x， y）所對應的深度值為： 0???? DCzByAxCDByAxz )( ????C≠0 深度值的計算 （ 41） （ 42） ? 若已計算出（ x， y）點的深度值為 zi