Рис. 8.67. Полная тень и полутень для протяженных источников света
8.7. Заключение С момента зарождения компьютерной графики не прекращались попытки достижения большей реалистичности при визуализации трехмерных сцен. Каркасные представления объектов можно нарисовать очень быстро, однако они трудны для восприятия, особенно когда несколько объектов на сцене перекрывают друг друга. Реалистичность значительно возрастает, если грани объектов раскрашиваются каким-либо цветом, а поверхности, которые не должны быть видны, удаляются. Однако изображения, визуализированные таким способом, все же не создают впечатления объектов, расположенных на сцене, освещенной источниками света.
Возникает потребность в модели затенения, которая показывает, как свет отражается от поверхности, - в зависимости от характера этой поверхности и ее ориентации по отношению к источникам света и к глазу камеры. Физический аспект отражения света весьма сложен, поэтому программистами разработан целый ряд аппроксимаций и «трюков», которые дают приемлемый результат и в то же время достаточно эффективны с вычислительной точки зрения. Модель диффузного компонента отражения -
8.8. Тематические задания одна из наиболее близких к реальности, и она существенно усложняется по мере того, как в ней учитывается все больше и больше ингредиентов. Зеркальные отражения вообще не основываются на каких-либо физических принципах, однако могут адекватно воспроизводить возникновение бликов на блестящих объектах. Фоновый же свет является в чистом виде абстракцией - это упрощенный метод, избавляющий нас от построения многократных взаимных отражений объектов и одновременно делающий тени менее глубокими.
Даже простые модели затенения включают в себя несколько параметров, таких как коэффициенты отражения, описания неровности поверхности и цвет источников света. OpenGL предоставляет возможность задавать большинство из этих параметров. Однако при выборе значений этих параметров дизайнеру оказывается лишь минимальная помощь; часто они подбираются методом проб и ошибок - до тех пор, пока последнее визуализированное изображение не будет «выглядеть правильно».