Aby wzbogacić obraz – wprowadzono światło. Dostępnych jest kilka modeli oświetlenia i stosowanych wespół z nimi metod cieniowania. Można je podzielić na algorytmy lokalne, czyli takie w których istotne jest jedynie źródło światła bezpośrednio padające na dana powierzchnie, oraz globalne, w których uwzględnione jest więcej niż jednokrotne odbicie światła i jego wpływ na cale otoczenie (link). Ze względu na złożoność matematyczną oraz dużą liczbę iteracji, modele globalne takie jak śledzenie promieni (ang. ray-tracing) lub metoda energetyczna (ang. radiosity), nie są wykorzystywane w dynamicznie generowanych obrazach. Są natomiast z powodzeniem używane przy tworzeniu bardzo wysokiej jakości statycznych scen oraz prerenderowanych animacji. W rozwiązaniu takim, każda klatka filmu jest wcześniej generowana, a proces taki może zająć wiele czasu i wymaga bardzo wydajnego, specjalistycznego sprzętu.
W zastosowaniach interaktywnych wykorzystuje się modele empiryczne, które nie odwzorowują fizycznie wiernego zachowania światła, a jedynie przybliżenie (przy czym rozumie się przez to, że przybliżony ma być osiągany efekt, a nie mechanizm działania) (link). Poniżej przedstawiono najpopularniejsze z nich.
Oświetlenie bezkierunkowe polega na tym, że każdy element obiektu oświetlany jest jednakowym światłem, bez względu na kąt padania lub odległość. Model taki może w przybliżeniu odpowiadać sytuacji, gdy obiekt jest z każdej strony oświetlany jednorodnym światłem, lub znajduje się w podświetlonym pomieszczeniu o białych ścianach. Jeśli obiekt jest jednokolorowy, traci zupełnie efekt głębi i przedstawia się jako jednokolorowa plama.
Model Lamberta (odbicie lambertowskie) uwzględnia w obliczaniach kąt padania oraz odległość źródła światła od obiektu, pod warunkiem oczywiście, że jest ono punktowe. Kiedy kąt wzrasta – jasność oświetlanej powierzchni maleje. Model ten opisuje zachowanie światła dla obiektów doskonale rozpraszających bez połysku, takich jak na przykład kreda. Z powodzeniem może być wykorzystywany przy kilka źródłach światła jednocześnie.
Model oświetlenia Phonga wzbogaca poprzednia metodę o składnik opisujący odblask. Intensywność tego zjawiska zależy od kąta miedzy wektorem odbicia padającego światła, a wektorem skierowanym do obserwatora. Został opracowany w 1975 roku przez Phonga Buio-Tuonga. Za pomocą tego modelu można przedstawiać obiekty o rożnym stopniu „wypolerowania” lub błyszczące obiekty „zrobione z plastiku”. Aby dokładniej odwzorować rożne materialny, modyfikować można dwa parametry sterujące matowością oraz połyskiem.
- Podstawowe modele oświetlenia i metody cieniowania: http://mst.mimuw.edu.pl/lecture.php?lecture=gk1∂=Ch10
Komentowanie nieaktywne.