Рис. 10.2. Лучи света от бесконечно удаленного источника освещают объект по приблизительно параллельным путям распространения света БЕСКОНЕЧНО УДАЛЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Большой источник света, такой как солнце, расположенный очень далеко от сцены, также можно было бы аппроксимировать точечным излучателем, но в его направленном действии наблюдаются незначительные колебания. В противоположность источникам света, расположенным в середине сцены и освещающим объекты со всех сторон источника, удаленный источник освещает сцену только в одном направлении. Пути света от удаленного источника к любой точке сцены примерно равны, как показано на рис. 10.2.
Бесконечно удаленный источник света можно смоделировать, присвоив ему код цвета и фиксированное направление лучей света, выходящих из источника. Для расчета освещения требуется только вектор направления излучения и цвет источника света, но не его положение.
РАДИАЛЬНОЕ ЗАТУХАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ
При распространении лучистой энергии от источника света сквозь пространство ее амплитуда на любом расстоянии с?/ от источника затухает с коэффициентом 1/с^. Это означает, что поверхность, близкая к источнику света, получает больше падающего света от источника, чем более удаленные поверхности. Следовательно, чтобы создать реалистичные эффекты освещения, это затухание интенсивности следует учесть. В противном случае все поверхности будут освещаться с одинаковой интенсивностью, и могут проявиться нежелательные эффекты. Например, если проекции двух поверхностей с одинаковыми оптическими параметрами перекрываются, они будут неотличимы друг от друга, т.е. независимо от их относительного расстояния до источника света, две поверхности будут казаться одной.
ИСТОЧНИКИ НАПРАВЛЕННОГО СВЕТА И ПРОЖЕКТОРНЫЕ ЭФФЕКТЫ
Локальный источник света можно легко модифицировать, чтобы он генерировал направленный, или прожекторный, луч света. Если объект находится вне границ направленного излучения, освещение, порождаемое этим источником на этом объекте, можно не рассматривать. Один путь задания направленного источника света - присвоить ему (в дополнение к его положению и цвету) векторное направление и границу по углу в/, измеряемую от этого векторного направления. В результате определяется коническая область пространства, причем вектор направления от источника света идет по оси конуса (рис. 10.3). Таким же образом можно смоделировать многоцветный точечный источник света, используя множественные направляющие векторы и различные цвета излучения для каждого направления.
НЕТОЧЕЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА И МОДЕЛЬ ВОНА
Если требуется включить большой источник света в точке, близкой к объекту на сцене, например, длинную неоновую лампу, изображенную на рис. 10.5, его можно аппроксимировать светоизлучающей поверхностью. Это можно сделать, например, представив поверхность света сеткой направленных точечных излучателей. Направления точечных источников задаются так, чтобы объекты, расположенные позади светоизлучающей поверхности, не освещались. Кроме того, можно задействовать другие параметры, чтобы ограничить направление излучаемого света вблизи краев источника.