哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院：《计算机图形学》第7章 真实感图形显示（二）（苏小红）

苏小红 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院

光照模型(1/6) ● umination Model 根据光学物理的有关定律 计算景物表面上任意一点投向观察者眼中 的 ·光亮度的大小和色彩组成的公式 ●隐面消除算法 ●光照模型计算亮度和色彩

光照模型(2/6) ●来自光源和周围环境的入射光 照在物体表面上时,可能被 收—吸收的入射光能转化为热能 反射 透射 不仅取决于景物表面的表面特性 还取决于入射光能的光源的照明赞性

不仅取决于景物表面的表面特性 还取决于入射光能的光源的照明特性

光照模型(3/6) ●表面特性 景物表面的材料 ●反射系数—决定入射光中有多少光线被反射 ●透明性—决定有多少光线从物体后面透射过来 ●反射光和透射光的光谱分布——决定了景物表面呈 现的颜色 ●反射光和透射光的强弱—决定了景物表面的明暗 程度 景物表面的应 景物表面与光源的相对位置

光照模型(4/6) ●照明特性 。光源的性质 ●几何性质:点光源、线光源、面光源、体光源 ●色彩(光谱分布) ●强度 ●方向 ●点光源 向周围辐射等强度的光

光照模型(5/6) ●局部光照模型 。只考虑光源直接照射在景物表面所产生的光照效果 景物表面通常被假定为不透明,均匀反射率 ●整体光照模型 考虑周围环境对景物表面的影响 不仅能模拟 ●连续的明暗色调、镜面高光、阴影 还能模拟 ●镜面映像、光的折射、相邻景物表面之间的色彩辉映等较为复 杂精致的效果

光照模型(6/6) ●基本光照模型 环境光模型 Lambert漫反射模型 镜面反射和 Phong模型

环境光模型(1/4) ambient light 也称背景光,或泛光 从周围环境的各个方向投射来的光 没有空间或方向上的特征 均匀地照射在物体的各个不同的表面上 等量地向各个方向反射 分布光源 ·精确模拟很耗时

环境光模型(2/4) 近似模拟的环境光模型 Ⅰ=kⅠ

  I  k I

环境光模型(34) 点 物体表面对环境光反射的强度 与无关 入射光的入射方应 观察者的观察方应 物体表面的朝应 仅与有关 环境光强度 物体表面对环境光的反射系数(材质属性