Правильная модель для затенения в трассировке лучей

Мне интересно, как наиболее точно рассчитать тень, создаваемую несколькими разными источниками света и окружающим светом. Окружающий свет - это свет, который существует во всем «мире» с одинаковой интенсивностью и без определенного направления, а рассеянное освещение - это освещение, возникающее из-за прямого освещения от точечного источника света.

Учитывая, что Ka - коэффициент отражательной способности поверхности окружающей среды, Ia - интенсивность окружающего света, Kd - диффузная отражательная способность поверхности, Ip1 - интенсивность первого (соответственно) точечного источника света, N - нормаль к поверхности и L1 - направление света (соответственно первого источника).

Согласно моему справочному материалу, интенсивность цвета в пятне должна быть:

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2)), где "." - скалярное произведение.

Но, согласно моему пониманию, реальная интенсивность света должна представлять собой какое-то среднее значение между источниками света, а не просто складывать их, так что если есть только два источника света, уравнение должно выглядеть так:

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2))/2

и если есть 3 источника света, но третий заблокирован и не освещает поверхность напрямую, то:

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2))/3 (так что если есть место, где участвуют все 3 источника света, оно будет светлее ярче.

Прав ли я в своем предположении?


shader graphics raytracing
person SIMEL    schedule 03.01.2011    source источник

Ответы (3)


arrow_upward
6
arrow_downward

Ну нет, свет усреднять не надо. Подумай об этом. Если у вас есть только один мощный источник света, и вы добавите еще один, очень слабый свет, не изменится ли цвет объекта? Например, скажем, сильный свет имеет интенсивность 10, цвет (при условии, что направление перпендикулярно нормали и отсутствие окружающего света, для простоты) будет 10. Затем, после того, как вы добавите второй слабый свет, скажем, с интенсивностью 0,1 цвет будет (10 + 0,1) / 2, что равно 5,05. Таким образом, добавление большего количества света сделает объект темнее. Это не имеет смысла.

person Andrei Fierbinteanu    schedule 03.01.2011
comment
В крайнем случае, если у вас бесконечное количество источников света, у вас будет нулевой чистый свет, если вы усредните его. Светильники независимы друг от друга. - person Ron Warholic; 03.01.2011

arrow_upward
4
arrow_downward

В реальном мире свет добавляет. Он тоже должен быть в вашем трассировщике лучей.

person Larry Gritz    schedule 03.01.2011

arrow_upward
1
arrow_downward

Яркость не является линейной функцией силы света. Другими словами, два идентичных источника света, направленных на одно пятно, не воспринимаются вдвое более «яркими», чем один свет. (Яркость - это неоднозначный термин; яркость - лучший термин, означающий яркость, взвешенную человеческим зрением).

То, что вы можете сделать в качестве приблизительного исправления изображения для просмотра на вашем мониторе, зная яркость различных пикселей, называется гамма-коррекция.

person Nick    schedule 03.01.2011