1. 着色(shading)
着色(shading) :对某物体应用某个 材质(material) 的过程。
2. Blinn-Phong 反射模型
高光(Specular highlight)
漫反射(Diffuse reflection)
间接光照(Ambient lighting)
3. 着色具有局部性
计算在特定着色点反射到相机的光线
假设 :着色点局部是一个标准的平面
输入 :
- 观察方向(Viewer direction):
- 表面法线(Surface normal):
- 光照方向(Light direction):(适用于多个灯光中的每一个)
- 表面参数(Surface parameters):颜色、光泽……
当仅考虑局部的着色的时候,仅考虑当前点的着色状态,不考虑阴影的情况,即不考虑其他点的存在对当前点着色的影响。
4. 漫反射(Diffuse reflection)
漫反射(Diffuse reflection) :光向各个方向均匀散射
- 所有观察方向的表面颜色都相同
4.1 兰伯特余弦定律
相同的光照在不同角度的平面上,反射出的明暗程度不同。
入射光与平面垂直:物体表面接收了光的全部能量。
入射光与平面呈 60° 角,物体表面接收了光的 50% 能量。
兰伯特余弦定律(Lambert’s cosine law) :
一般来说,表面接收到的能量和光线方向 与法线方向 的余弦 成正比。
4.2 光的能量衰减
可以将光照的能量看做一个球壳状的波,根据能量守恒定律,随着波的扩散,球壳表面积变大,球壳单位面积上的能量会衰减(设能量在传播过程中没有发生损失)。
4.3 朗伯着色(Lambertian Shading)
独立于视图方向的着色。
- :漫反射的反射光。
- :漫反射系数,向四周漫射的光通量与总的反射光通量之比。
- :在着色点处的光的能量(该式根据光的能量衰减模型来获得)。
- :着色点接收到的光的能量(根据兰伯特余弦定律,特别地,当余弦为负数时,能量为零)。
NOTE :由于漫反射中,所有观察方向观察表面的结果都相同,因此上式与向量 无关。