6.2.3. Точечный источник света Идеальный точечный источник света (point source) излучает свет одинаково во всех направлениях. Такой источник, размещенный в точке р0, характеризуется трехкомпонентным вектором цвета:
Закрашивание
Освещенность некоторой точки поверхности светом от этого источника обратно пропорциональна квадрату расстояния между этой точкой и источником. Следовательно, освещенность в точке р (рис. 6.7) светом от некоторого точечного источника может быть представлена матрицей-столбцом:
1(Р'Ро) = 1-ЦгЧРо)|Р-Ро|
Как и при моделировании фонового света, обозначим через /(р0) любой компонент 1(р0).
Использование точечных источников в большинстве приложений определяется скорее простотой работы с ними, чем желанием точно передать характеристики реальных физических осветительных приборов. Изображение сцены, сформированное с учетом только точечных источников, получается очень контрастным (как говорят фотографы, жестким), все объекты оказываются либо очень яркими, либо слишком темными. Реально каждый физический осветительный прибор имеет конечные размеры, что приводит к более плавному переходу от полностью светлых участков к полностью затененным (рис. 6.8). Эта зона перехода оказывается частично затененной - находится в полутени. В графической программе можно сымитировать снижение контраста от точечного источника, добавив источник фонового света (фотографы называют его источником заполняющего света).
Учет расстояния от конкретной точки до точечного источника света также вносит свою долю в излишнее "ужесточение" контраста. Хотя с чисто физической точки зрения обратно пропорциональная зависимость между освещенностью и расстоянием до источника вполне корректна, в компьютерной графике нередко используется модифицированная зависимость (а -> bd ccty\ где d-- расстояние между р и р0. Константы a. b и с выбираются из условия "смягчения" светотеневого перехода. Учтите, если точечный источник находится достаточно далеко от всех объектов сцены, то можно считать, что отличием в расстоянии до разных точек сцены можно смело пренебречь и что этот источник освещает их совершенно одинаково.