Пути отражения и передачи также распределяются по пространственной области. Чтобы смоделировать глянцевый блеск поверхности, лучи, отраженные от точки поверхности, распределяются вокруг направления зеркального отражения R согласно присвоенным кодам лучей (рис. 10.81). Максимальный диапазон R делится на 16 угловых зон, и каждый луч отражается в смещенном положении от центра зоны, соответствующей его целому коду. Чтобы определить максимальное распределение углов отражения, можно использовать модель Фонга (cos”s ф). Если материал прозрачный, преломленные лучи распределяются вокруг направления пропускания Т подобно тому, как это делается при моделировании полупрозрачности (раздел 10.4).
Рис. 10.80. Распределение лучей подпикселей по линзе камеры с фокусным расстоянием /
Рис. 10.81. Моделирование глянцевого блеска и полупрозрачное™ путем распределения лучей подпикселей возле направления отражения И и направления передачи Т
Рис. 10.82. Распределение лучей тени по конечному источнику света Для обработки неточечных источников света по площади источника распределяется несколько лучей тени (рис. 10.82). Источник света делится на зоны, и с лучами тени соотносятся смещенные направления в сторону различных зон. Кроме того, зоны могут взвешиваться согласно интенсивности источника света в этой зоне и размеру проекции зоны на поверхность объекта. Затем в зоны с большими весовыми коэффициентами направляется больше лучей тени. Если некоторые лучи тени пересекают непрозрачные объекты, находящиеся между поверхностью и источником света, в этой точке поверхности генерируется полутень (частично освещенная область). Од-
Рис. 10.83. Области тени и полутени, созданные солнечным затмением, наблюдаемым с поверхности Земли нако, если все лучи тени блокируются, точка поверхности находится в тени (сплошная темная область) этого источника света. На рис. 10.83 иллюстрируются области тени и полутени поверхности, частично закрытой от источника света.
Для получения размытости, вызванной движением, лучи распределяются во времени. Суммарное время кадра и деление времени кадра определяются согласно динамике движения, требуемой для данной сцены. Временные интервалы помечаются целыми кодами, а каждому лучу присваивается смещенное время в пределах интервала, соответствующего коду луча. Затем объекты перемещаются на их положения, определенные для этого момента времени, и строится ход луча по сцене. Для сильно размытых объектов используются дополнительные лучи. Чтобы сократить расчеты, в исходных проверках пересечения лучом поверхности можно использовать ограничивающие кубы или сферы. Следовательно, ограничивающий объект перемещается согласно требованиям движения и проверяется на возможное пересечение лучом. Если луч не пересекает граничный объект, отдельные поверхности, замкнутые в граничном объеме, обрабатывать не надо. На рис. 10.84 показана сцена с размытостью, вызванной движением. Данное изображение визуализировано с использованием распределенного построения хода лучей при размере 4096 на 3550 пикселей и 16 лучах на пиксель. Помимо размытости, отображены тени и полутени, порожденные неточечными источниками света, освещающими стол для бильярда.