Számítógépes GrafikaMegvilágítás

Programtervező informatikus (esti)

Információk

Gyakorlati diák: http://people.inf.elte.hu/valasek/bevgraf_esti/

E-mail: valasek@inf.elte.hu

Megvilágítás

• A minél élethűbb megjelenítés egyik legfontosabb kérdése

• A fény viselkedésének minél élethűbb szimulálása

• Rendkívül számításigényes - több egyszerűsített modell van

Előre renderelt/valós idejű

Megvilágítás

A végső pixelszín függ: Az objektum anyagától (material) és

textúrájától az adott pontban A fényforrások által kibocsátott fény

intenzitásától és színétől

Anyagjellemzők

• Meghatározzák, hogy az adott felület miként veri vissza, vagy bocsájt ki fényt

• A különböző típusú megvilágítási formákkal szemben más és más módon viselkedhet

Ambiens modell

• Szórt megvilágítás egyszerűsített modellje• Egyfajta állandó háttérmegvilágítás• A fényforrás és az anyag színére van

szükség:– ambientLight(v1, v2, v3) :

• A v1, v2, v3 a fény színkomponensei

– ambient(v1, v2, v3):• Az anyag viselkedését írja le szórt megvilágítással

szemben

Diffúz modell

• Érdes felületre beeső fény vizsgálata• Minél inkább eltér a fény beesési szöge a

felületi normálistól, annál kisebb a fény hatása a végső szín meghatározásában

Diffúz modell

• Megadásához egyrészt szükség van a színekre:– A különböző fényforrások létrehozásakor a

paraméterekben megadott szín a diffúz érték lesz

– Alakzatok rajzolásakor pedig a fill() paraméterében szereplő érték lesz az anyag színe

Fényfoltképző

• „Csillanás”• A nézőpont minél közelebb van az ideális

visszaverődés szögéhez annál inkább csillan• A szín beállítása:

– lightSpecular(v1, v2, v3) megadja a fényforrás fényfoltképző színét

– specular(v1, v2, v3) az anyag színét• Hatás módosítása:

– shininess(float): mennyire csillogjon

Felületi normális

• Az ambiens modellen kívül szükség van a felületi normálisra is

• A primitívek (háromszögek) csúcspontjai segítségével vektoriális szorzatokként kiszámolhatóak

Ambiens fényforrás

• ambientLight(v1, v2, v3, x, y, z):– Szín, pozíció (ne legyen végtelen hatás)

size(400, 400, P3D);background(0);noStroke();ambientLight(51, 102, 126);translate(80, 200, 0);sphere(120);translate(240, 0, 0);sphere(120);

Pontszerű fényforrás

• pointLight(v1, v2, v3, x, y, z)– (v1, v2, v3) színű, (x, y, z) koordinátájú

fényforrás– Minden irányban egyenlő intenzitással bocsájt

ki fényt

size(100, 100, P3D);background(0);noStroke();pointLight(51, 102, 126, 35, 40, 36);translate(80, 50, 0);sphere(30);

Irányított fényforrás

• directionalLight(v1, v2, v3, nx, ny, nz):– (nx, ny, nz) a fénycsóvák közös iránya– „végtelen távoli fényforrás”

size(100, 100, P3D);background(0);noStroke();directionalLight(51, 102, 126, 0, -1, 0);translate(80, 50, 0);sphere(30);

Fényfoltképző fényforrás

• spotLight( v1, v2, v3, x, y, z, nx, ny, nz, angle, concentration)

size(100, 100, P3D);background(0);noStroke();spotLight(51, 102, 126, 80, 20, 40, -1, 0, 0, PI/2, 2);translate(20, 50, 0);sphere(30);

Fénykezelés

• lights():– Bekapcsolja a megvilágítási modelleket,

feltölti a szükséges paramétereket alapértelmezett értékekkel

• noLights():– Kikapcsolja azokat

Színek

• Amikor három komponenssel adunk meg színeket kétféle értelmezés van:– RGB– HSB

• Választás:– colorMode(mode, range1, range2, range3,

range4)• mode: RGB vagy HSB• rangei: a megfelelő komponens intervalluma (4=a)