Решение уравнения тонирования для этой сцены, если найти приемлемые методы его решения, позволит корректно определить цвет в каждой точке отображаемых поверхностей. Если предположить, что все поверхности характеризуются идеальным диффузным отражением, то уравнения тонирования можно упростить до такой степени, что для его решения годятся численные методы.
Базовый метод анализа излучательности предполагает, что вся сцена разбивается на большое число многоугольников малого размера- фрагментов (patches), причем каждый из фрагментов можно считать идеальным диффузным рассеивате-лем, который можно закрашивать равномерно (рис. 6.50). Остается только найти, в какой именно цвет нужно окрасить фрагмент. Это делается в два этапа. Сначала необходимо рас-
Рис. 6.49. Сцена с диффузно рассеивающими по верхностями
Закрашивание
смотреть пары фрагментов и определить коэффициенты формы (form factors), которые описывают взаимное расположение фрагментов каждой пары и их влияние друг на друга. После вычисления всех коэффициентов формы общее уравнение тонирования, которое первоначально имеет форму интегрального, упрощается и принимает форму системы линейных уравнений для излучательности граней, в частности вследствие отражения. Хотя для определения коэффициентов формы требуется довольно много вычислений - порядка 0(п2) для п фрагментов, - полученные значения излучательности не зависят от положения наблюдателя и для статических элементов сцены их можно не пересчитывать при изменении положения наблюдателя, если, конечно, все фрагменты позволительно с приемлемой точностью считать идеально рассеивающими. В результате оказывается, что при перемещении камеры по сцене тонирование изображения выполняется практически с той же скоростью, что и при использовании локальной модели.
При тонировании сцен методом анализа излучательности распределенные источники света моделируются активными фрагментами, не только отражающими и рассевающими падающий на них световой поток, но и излучающими собственный.
Рис. 6.50. Разделение поверхностей объектов сцены на фрагменты