7/23/2019 G3D

1/13

Tehnici de

iluminare/umbrire, umbrireaconstanta

GrigorescuGrupa 445B

7/23/2019 G3D

2/13

Lumina provenit de la diferite surse cadeasupra obiectelor opace, o parte indabsorbit de obiect, iar o parte ind

reectat! "chiul percepe lumina reectatde obiect, pentru a interpreta forma,culoarea #i alte detalii ale obiectului!

In graca pe calculator pentru calcululiluminrii trebuie s e denite sursele delumin #i interac$iunea dintre lumin #isuprafe$e!

7/23/2019 G3D

3/13

%n model de iluminare dene#tenatura luminii emise de o surs d

lumin, adic distribu$ia intensitluminii emise!

%n model de ree&ie descrieinterac$iunea dintre lumin #i osuprafa$, 'n func$ie de propriet

suprafe$ei #i natura sursei de lum

7/23/2019 G3D

4/13

Tehnica de umbrire repre(inta implemeunui model de ree&ive in procedeul decalculare a intensitatii culorii ecarui p

Lumina incident la o suprafa$ a unui este distribuit 'n patru categorii)

lumina refectat lumina absorbit lumina transmis lumina 'mpr#tiat #i emis

7/23/2019 G3D

5/13

*n graca intensitatea reectat este cdin trei componente)componenta de ree&ie direc$ionat

+specularcomponenta de ree&ie difu( direc$icomponenta de ree&ie difu( ideal

-rimele dou componente se datorea(ree&iei de prim ordin, iar componentaree&ie difu( ideal se datorea( ree

multiple #i a ree&iilor subsuprafe$elor

7/23/2019 G3D

6/13

.odelul de ree&ie -hon

Imit efcient modul real de reexie, pn la unproduce o percepie destul de bun a obiecteloi, de aceea, are o larg utilizare n grafca pe c

Lumina reectat de o supraa este defnit ccombinaie liniar a trei componente:

reexia diuz

reexia specular

reexia ambiental

7/23/2019 G3D

7/13

-rin 'nsumarea componentelor delumin difuz, specular#iambiental, se ob$ine iluminareatotala unei suprafe$e)

*n modelul RGBde repre(entare aculorilor, rela$ia se descompune 'rela$ii, pentru ecare component+rou, verde, albastru)

( ) ( ( sdiaa k+kI+kI=I VRNL

( ) ( ( ( ) ( (

( ) ( (sbdbiabab

sgdgiagag

srdriarar

kkIkII

kkIkII

kkIkII

VRNL

VRNL

VRNL

++=

++=

++=

7/23/2019 G3D

8/13

*n mod obi#nuit se considercomponenta specular de culoare a+deci ksr ksg ksb ks, iar

culoarea suprafe$ei este controlatprin coecien$ii de ree&ie difu( +kdg, kdb #i ambiental +kar, kag,kab! 0e(ult rela$ia de calcul a cuunei suprafe$e 'n modelul -hong)

7/23/2019 G3D

9/13

.odelul -hong de ree&ie este un modsimplicat al comportrii obiectelor ilu

*n acest model, se consider sursele lumin punctiforme, ignor1ndu2se dissurselor luminoase #i simul1ndu2se u

termen global de iluminare ambienta3u toate aceste simplicri, modelul produce imagini cu un grad de realiseste sucient pentru multe aplica$ii!

7/23/2019 G3D

10/13

plicarea direct a rela$iei

pentru calculul culorii ecrui pi&el necun timp de e&ecu$ie e&trem de ridicat, este acceptabil 'n graca interactiv sinte(a de imagine se folosesc anumitemetode simplicate de calcul al culorii pi&el, numite tehnici (modele) de umbr

( ) ( )( )

( ) ( )( )( ) ( )( )nsbdbiabab

n

sgdgiagag

n

srdriarar

kkIkII

kkIkII

kkIkII

VRNL

VRNL

VRNL

++=

++=

++=

7/23/2019 G3D

11/13

e!nicile de umbrire depind de modureprezentare a obiectelor"

#entru obiectele modelate prin reea

poligoane, se olosesc mai multe moumbrire: umbrirea constant $poligonat%, umbrirea &ouraud i umbrirea #

7/23/2019 G3D

12/13

m r reaconstant

*n umbrirea constant se admite cunei singure intensit$i a culorii peecare suprafa$ poligonal!

cest mod de calcul este posibil dadmite ipote(a simplicatoare c asursele de lumin, c1t #i observatosunt la innit!

7/23/2019 G3D

13/13

%mbrirea constant produce

discontinuit$i de culoare lafrontiera dintre suprafe$e!

3alculul umbririi constante'nseamn aplicarea formulelor-hong pentru ecare suprafa$vi(ibil, o singur dat pentru

ecare po(i$ie a observatorulu