計算機(jī)圖形學(xué)10陳永強(qiáng)-文庫吧資料
2025-05-20 15:31本頁面
【正文】 行測試以確定其是否與該光線相交，并計算出交點(diǎn)的深度，深度最大（ z值）的交點(diǎn)即為該像素對應(yīng)的可見點(diǎn)。 視 點(diǎn)NRVT圖 11 物體表面的鏡面反射和透射 ttssl o c a l IKIKII ???41 光線跟蹤算法 ? 光線跟蹤（ Ray Tracing）方法基于幾何光學(xué)的原理，通過模擬光的傳播路徑來確定反射、折射和陰影等。 ? 能同時模擬光源和環(huán)境照明效果的光照模型稱為整體光照模型。 38 整體光照模型與光線跟蹤 ? 整體光照模型 ? Whitted光照模型 ? 光線跟蹤算法 39 整體光照模型 ? 一個完整的光照明模型應(yīng)該包括由光源和環(huán)境引起的漫反射分量、鏡面反射分量、規(guī)則透射分量以及漫透射分量等。這種方法稱為紋理映射（ Texture Mapping）。 34 紋理映射和定義 ? 生成顏色紋理的一般方法，是預(yù)先定義紋理模式，然后建立物體表面的點(diǎn)與紋理模式的點(diǎn)之間的對應(yīng)。 32 模擬景物表面細(xì)節(jié) ? 用多邊形模擬表面細(xì)節(jié) ? 紋理的定義和映射 ? 凹凸映射 33 多邊形模擬表面細(xì)節(jié) ? 簡單地模擬景物表面細(xì)節(jié)的方法是用多邊形，稱為表面圖案多邊形，來模擬紋理的結(jié)構(gòu)和模式。 ? 幾何紋理：由于不規(guī)則的細(xì)小凹凸造成的。 ? 將視點(diǎn)移到原來的觀察位置，對向光多邊形和背光多邊形進(jìn)行消隱，并選用一種光照模型計算多邊形的亮度，就可得到有陰影效果的圖形。 ? 從理論上來說，從視點(diǎn)以及從光源看過去都是可見的面不會落在陰影中，只有那些從視點(diǎn)看過去是可見的，而從光源看過去是不可見的面，肯定落在陰影之內(nèi)。 ? 最后按光照模型確定多邊形內(nèi)部各點(diǎn)的光強(qiáng)。 恒定光強(qiáng) 22 ? Gouraud明暗處理方法，又稱為亮度插值明暗處理，它通過對多邊形頂點(diǎn)顏色進(jìn)行線性插值來繪制其內(nèi)部各點(diǎn)，其步驟為： ? 計算每個多邊形頂點(diǎn)處的平均單位法矢量； ? 對每個頂點(diǎn)根據(jù)簡單光照模型來計算其光強(qiáng)； ? 在多邊形表面上將頂點(diǎn)光強(qiáng)度進(jìn)行線性插值。 ? 視點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處，則多邊形上所有點(diǎn)的 V?R為常數(shù)。 ? 光強(qiáng)的衰減可以采用常數(shù)衰減、一次函數(shù)衰減和二次函數(shù)衰減等。 鏡面反射光 P點(diǎn) 光 源NLRV觀 察 點(diǎn)???圖 3 鏡面反射 13 ? 鏡面反射情況由 Phong模型給出： 鏡面反射光 P點(diǎn) 光 源NLRV觀 察 點(diǎn)???圖 3 鏡面反射 c o s ?nsps KII ?? 若 R和 V已規(guī)格化為單 位矢量，則： nsps VRKII )( ??14 ? 從視點(diǎn)觀察到物體上任一點(diǎn) P處的光強(qiáng)度 I應(yīng)為環(huán)境光反射光強(qiáng)度 Ie、 漫反射光強(qiáng)度 Id以及鏡面反射光的光強(qiáng)度 Is的總和： 物體表面光強(qiáng)計算 nspdpaasdeVRKINLKIKIIIII)()( ????????15 ? 光在傳播的過程中，其能量會發(fā)生衰減。 ? 由 Lambert余弦定理可 得點(diǎn) P處漫反射光的強(qiáng)度為： 漫反射光（ Diffuse Reflection） 圖 2 漫反射 P點(diǎn) 光 源NL ?]2,0[,c os ??? ?? dpd KII10 ? 若 L和 N都已規(guī)格化為單位矢量，則有 漫反射光（ Diffuse Reflection） 圖 2 漫反射 P點(diǎn) 光 源NL ?)( NLKII dpd ??11 ? 對于彩色 漫反射光（ Diffuse Reflection） ),( pBpGpRp IIII ?)()()(NLKIINLKIINLKIIdBpBdBdGpGdGdRpRdR??????? 對于多個漫反射光源 ????niidipd NLKII1, )(12 ? 鏡面反射遵循反射定律，入射光和反射光分別位于表面法矢的兩側(cè)。 ? P點(diǎn)對環(huán)境光的反射強(qiáng)度為 環(huán)境光 （ Background Light） Paae KII ?圖 1 環(huán)境光的反射 9 ? 一個粗糙的、無光澤的表面呈現(xiàn)為漫反射。 ? 反射光由環(huán)境光、漫反射
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