Обозначим через R„(d) оператор поворота вокруг вектора нормали п на угол а. Если для всех а выполняется равенство
BRDF(Rn (a), Rn (a)v) = BRDF(l, v) ,
то такой материал называется изотропным, и анизотропным в противном случае. В дальнейшем мы будем рассматривать только изотропные материалы.
Несмотря на то что коэффициенты Френеля заметно влияют на степень реалистичности изображения, на практике их применяют очень редко. Дело в том, что их использование наталкивается на ряд серьезных препятствий, одним из которых является сложность вычисления, а другим - отсутствие точной информации о зависимости величин, входящих в состав формулы, от длины волны Я. Поэтому часто вместо формулы (2.6) используется более простая формула
BRDF(l, v,A,)=(n,h)k.
В общем случае освещенность разбивается на непосредственную освещенность (отраженный и преломленный свет, идущие непосредственно от источников) и вторичную освещенность (отраженный и преломленный свет, идущие от других поверхностей).
Здесь мы рассмотрим модели, учитывающие только первичную освещенность (более сложные модели будут рассмотрены в главах, посвященных методам трассировки лучей и излучательности).
Для компенсации неучтенной вторичной освещенности вводится так называемая фоновая освещенность - равномерная освещенность, идущая со всех сторон и ни от чего не зависящая. Кроме того, считается, что каждый материал проявляет как диффузные, так и зеркальные свойства (с заданными весами). Поэтому в итоговую формулу входят члены трех видов - отвечающие за фоновую освещенность, за диффузную освещенность и за зеркальную (микрофасетную) освещенность.
Компьютерная графика. Полигональные модели Простейшую модель освещенности можно описать при помощи соотношения 1(Х)= Ка1а {кШ+ (к\п,\,)+ К, £1,. ММ; )р .
1 1
1аМ- |
интенсивность фонового освещения, |
^М" |
интенсивность /-го источника света, |
цвет в точке Р, |
|
Ка " |
коэффициент фонового освещения, |
ка - |
коэффициент диффузного освещениг. |
коэффициент зеркального освещения, |
|
п - |
вектор внешней нормали в точке Р, |
1і- |
единичный вектор направления из точки Р на г'-й источник света. |
Иногда используется так называемая металлическая модель, учитывающая тот факт, что для металла (в отличие ог пластика) цвет блика совпадает с цветом металла. Металлическая модель задается следующим соотношением: