計(jì)算機(jī)圖形學(xué)10陳永強(qiáng)-展示頁
2025-05-24 15:31本頁面
【正文】 光和鏡面反射光三部分組成。 基本概念 5 ? 真實(shí)感圖形繪制步驟 ? 在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行場(chǎng)景造型； ? 進(jìn)行取景變換和透視變換； ? 進(jìn)行消隱處理； ? 進(jìn)行真實(shí)感圖形繪制。 基本概念 3 ? 光照模型（ Illumination model）， 也稱明暗模型，主要用于物體表面某點(diǎn)處的光強(qiáng)度計(jì)算。1 ? 基本概念 ? 簡(jiǎn)單光照模型 ? 基于簡(jiǎn)單光照模型的多邊形繪制 第十章 真實(shí)感圖形繪制 2 ? 真實(shí)感圖形繪制：通過綜合利用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)以及心理學(xué)等知識(shí)在計(jì)算機(jī)圖形輸出設(shè)備上繪制出能夠以假亂真的美麗景象。 ? 光強(qiáng)（度）：描述物體表面朝某方向輻射光的顏色，它既能表示光能大小又能表示其色彩組成的物理量。 ? 簡(jiǎn)單的光照模型 ? 復(fù)雜的光照模型 基本概念 4 ? 真實(shí)感圖形繪制過程 根據(jù)假定的光照條件和景物外觀因素，依據(jù)一定的光照模型，計(jì)算可見面投射到觀察者眼中的光強(qiáng)度大小，并將它轉(zhuǎn)換成適合圖形設(shè)備的顏色值，生成投影畫面上每一個(gè)象素的光強(qiáng)度，使觀察者產(chǎn)生身臨其境的感覺。 基本概念 6 ? 簡(jiǎn)單光照模型 ? 環(huán)境光 ? 漫反射光 ? 鏡面反射光 ? 光強(qiáng)衰減 ? 顏色處理 簡(jiǎn)單光照模型 7 ? 簡(jiǎn)單光照模型中只考慮反射光的作用。 簡(jiǎn)單光照模型 8 ? 特點(diǎn)：照射在物體上的光來自周圍各個(gè)方向，又均勻地向各個(gè)方向反射。 ? 特點(diǎn)：光源來自一個(gè)方向，反射光均勻地射向各個(gè)方向。 ? 如果觀察者正好處在 P點(diǎn)的鏡面反射方向上，就會(huì)看到一個(gè)比周圍 亮得多的高光點(diǎn) 。光照模型中必須考慮光強(qiáng)衰減，否則會(huì)影響生成圖形的真實(shí)效果。 光強(qiáng)衰減 16 ? 常用的二次衰減函數(shù) 光強(qiáng)衰減 )1,1m i n()( 2210 dcdccdf???????????????ninisipiniidipiaasdeNHKIdfNLKIdfKIIIII1,1, )()()()(17 ? 選擇顏色模型 （ color model） ? 面向硬件的顏色模型： RGB、 CYM ? 面向視覺感知的顏色模型： HSI ? 為顏色分量指定光照模型 顏色 18 ? 以 RGB顏色模型為例 ? 環(huán)境光強(qiáng)度： ? 入射光強(qiáng)度： ? 環(huán)境光反射系數(shù)： ? 漫反射系數(shù)： ? 鏡面反射系數(shù)： 顏色 ),( aBaGaRa IIII ?),( pBpGpRp IIII ?),( aBaGaRa KKKK ?),( dBdGdRd KKKK ?),( sBsGsRs KKKK ?19 ? 光強(qiáng)計(jì)算公式： 顏色 ???????????????????????????ninisBipBiniidBipBiaBaBBninisGipGiniidGipGiaGaGGninisRipRiniidRipRiaRaRRNHKIdfNLKIdfKIINHKIdfNLKIdfKIINHKIdfNLKIdfKII1,1,1,1,1,1,)()()()( )()()()()()()()(20 ? 恒定光強(qiáng) ? Gouraud明暗處理 ? Phong明暗處理 基于簡(jiǎn)單光照模型的多邊形繪制 21 ? 只用一種顏色繪制整個(gè)多邊形 ? 光源在無窮遠(yuǎn)處，則多邊形上所有點(diǎn)的 L?N為常數(shù)，衰減函數(shù)也是一個(gè)常數(shù)。 ? 多邊形是景物表面的精確表示，即不是一個(gè)含曲線面景物的近似表示。 Gouraud明暗處理 23 ? 雙線性插值方法 Gouraud明暗處理 圖 4 Gouraud 明暗處理的雙線性插值 O xyy掃 描 線多 邊 形ABCPS T24 ? Phong明暗處理方法，又稱為法矢量插值明暗處理，它對(duì)多邊形頂點(diǎn)的法矢量進(jìn)行插值以產(chǎn)生中間各點(diǎn)的法矢量，其步驟為： ? 計(jì)算每個(gè)多邊形頂點(diǎn)處的平均單位法矢量； ? 用雙線性插值方法求得多邊形內(nèi)部各點(diǎn)
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