gjlch真實感圖形繪制

第十章真實感圖形繪制簡單光照明模型多邊形繪制方法透明整體光照明模型光線跟蹤算法5/19/20231浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)第十章真實感圖形繪制光照模型(IlluminationModel):計算某一點的光強度的模型5/19/20232浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)真實感圖形的特點能反映物體表面顏色和亮度的細微變化能表現(xiàn)物體表面的質(zhì)感能通過光照下的物體陰影，極大地改善場景的深度感和層次感，充分體現(xiàn)物體間的相互遮擋關(guān)系能模擬透明物體的透明效果和鏡面物體的鏡面效果5/19/20233浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)影響觀察者看到的表面顏色的因素①物體的幾何形狀②光源位置、距離、顏色、數(shù)量、強度、種類③環(huán)境遮擋關(guān)系、光的反射與折射、陰影④視點位置⑤物性材料、顏色、透明度折射性⑥表面光潔度5/19/20234浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)光源①幾何性質(zhì)點光源線光源面光源

②光譜組成白色光等能量的各種波長可見光的組合彩色光單色光5/19/20235浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)真實感圖形學(xué)早期發(fā)展1967年，Wylie等人第一次在顯示物體時加進光照效果，認(rèn)為光強與距離成反比。1970年，Bouknight提出第一個光反射模型：Lambert漫反射＋環(huán)境光1971年，Gouraud提出漫反射模型加插值的思想1975年，Phong提出圖形學(xué)中第一個有影響的光照明模型5/19/20236浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)相關(guān)物理知識光的傳播反射定律：入射角等于反射角，而且反射光線、入射光線與法向量在同一平面上

光源

法向量

入射光

反射光

視線

5/19/20237浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)折射定律折射定律：折射線在入射線與法線構(gòu)成的平面上，折射角與入射角滿足5/19/20238浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)能量關(guān)系在光的反射和折射現(xiàn)象中的能量分布：下標(biāo)為i,d,s,t,v的能量項分別表示為入射光強，漫反射光強，鏡面反射光強，透射光強，吸收光強能量是守恒的5/19/20239浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型模擬物體表面的光照明物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型－光照明模型簡單光照明模型亦稱局部光照明模型，其假定物體是不透明的，只考慮光源的直接照射，而將光在物體之間的傳播效果籠統(tǒng)地模擬為環(huán)境光?？梢蕴幚砦矬w之間光照的相互作用的模型稱為整體光照明模型5/19/202310浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型光照射到物體表面，主要發(fā)生： 反射 透射（對透明物體） 部分被吸收成熱能

反射光，透射光決定了物體所呈現(xiàn)的顏色

5/19/202311浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型-環(huán)境光

假定物體是不透明的（即無透射光）環(huán)境光：在空間中近似均勻分布，即在任何位置、任何方向上強度一樣,記為Ia環(huán)境光反射系數(shù)Ka：在分布均勻的環(huán)境光照射下，不同物體表面所呈現(xiàn)的亮度未必相同，因為它們的環(huán)境光反射系數(shù)不同。光照明方程（僅含環(huán)境光）：Ie=KaIa Ie為物體表面所呈現(xiàn)的亮度。5/19/202312浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型-環(huán)境光例子具有不同環(huán)境光反射系數(shù)的兩個球5/19/202313浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型-環(huán)境光缺點：雖然不同的物體具有不同的亮度，但是同一物體的表面的亮度是一個恒定的值，沒有明暗的自然過度。5/19/202314浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單光照明模型考慮引入點光源。點光源：幾何形狀為一個點，位于空間中的某個位置，向周圍所有的方向上輻射等強度的光。記其亮度為Ip點光源的照射：在物體的不同部分其亮度也不同，亮度的大小依賴于物體的朝向及它與點光源之間的距離.5/19/202315浙江大學(xué)計算機圖形學(xué)簡單籠光照塞明模友型：-漫末反射角度六余弦蝴的推態(tài)導(dǎo)漫反樹射粗糙酷、無踢光澤罵物體貢（如無粉筆篩）表難面對辭光的窮反射光照即明方名程漫反鋤射的土亮度點光邪源的隙亮度漫反蔥射系剃數(shù)入射辟角漫反嚷射光賣的強殃度只與世入射脾角有揪關(guān)5/揉17揭/2騾02楚316浙江咽大學(xué)飽計算場機圖索形學(xué)簡單決光照懲明模早型-漫披反射將環(huán)叢境光慌與漫臣反射涌結(jié)合檔起來一般祖取Ia=耀(0顯.0室2~卻0.顆2)Id例子5/掩17綱/2窯02殺317浙江萍大學(xué)音計算內(nèi)機圖占形學(xué)簡單啄光照蚊明模音型-漫揉反射缺點薦：對厲于許遞多物券體，郵使用槐上式庸計算碼其反乒射光峰是可慨行的緞，但標(biāo)對于駝大多鐵數(shù)的是物體絕，如縱擦亮鉆的金行屬、肉光滑該的塑較料等殖是不腎適用晨的，渾原因聞是這你些物木體還吳會產(chǎn)往生鏡太面發(fā)冬射。5/憲17擺/2崖02么318浙江角大學(xué)災(zāi)計算晶機圖辮形學(xué)簡單千光照騾明模符型-鏡兩面反魂射鏡面昆反射光滑鑒物體倒（如緞金屬生或塑浸料）粉表面功對光滅的反朽射高光入射飼光在減光滑劑物體櫻表面魂形成俘的特殊別亮郊的區(qū)循域5/端17攏/2逗02殘319浙江側(cè)大學(xué)長計算歐機圖敞形學(xué)簡單始光照潛明模亡型-鏡寫面反間射理想蓄鏡面融反射觀察廚者只易能在殼反射床方向分上才推能看問到反堪射光摩，偏貨離了榮該方玻向則凳看不溫到任始何光卸。5/頭17痰/2監(jiān)02調(diào)320浙江雞大學(xué)幅計算鹿機圖醉形學(xué)簡單衛(wèi)光照議明模離型-鏡進面反唐射非理榜想鏡悉面反撫射P為物猜體表遺面上放一點液，L為從P指向衛(wèi)光源絹的單碧位矢易量，N為單根位法戒矢量庫，R為反牌射單索位矢擔(dān)量，V為從P指向架視點軍的單述位矢舌量光滑峰平面I=IpKsco校sna鏡面5/蕩17岸/2卻02元321浙江冤大學(xué)閱計算寶機圖撐形學(xué)簡單款光照鋸明模凍型-鏡刻面反兆射鏡面以反射Is為鏡面樓反射貓光強需。點光漏源的絕亮度Ks是與異物體院有關(guān)圓的鏡感面反炊射系歉數(shù)。n為鏡面貿(mào)反射凡指數(shù)蔥，n越大炮，則Is隨a的增迅大衰撇減的淡越快涼。n的取綱值與斷表面石粗糙塑程度辛有關(guān)圾。n越大鴨，表頓面越狀平滑粥（散幫射現(xiàn)聞象少橋，稍泳一偏偷離，爸明暗渾亮度券急劇揚下降妨）n越小凝，表浙面越傾毛糙鵝（散瘡射現(xiàn)均象嚴(yán)僚重）或5/臘17梁/2哨02漫322浙江涼大學(xué)鐘計算春機圖享形學(xué)簡單下光照鉗明模糞型-鏡添面反墊射反射農(nóng)方向案計算L在N上的要投影快矢量置為Nc拌osu，則S+康L=Nc挖osu記矢偽量S=Nc推osu-L則有R=Nc豎osu+S5/慨17夜/2敗02仆323浙江籌大學(xué)踢計算部機圖俊形學(xué)簡單月光照件明模嬸型-Ph漢on景g光照罰明模似型簡單避光照宣明模陷型模豪擬物鋤體表械面對健光的恨反射憐作用序,光垂源為介點光言源反射余作用搬分為物體狠間作息用用配環(huán)境餐光(Am饞bi槽en埋t翅Li揀gh騾t)漫反悶射(Di河ff鉛us柱e螺Re航fl淋ec娛ti召on俗)鏡面語反射蹈(Sp挨ec兵ul礙arRe稼fl洽ec質(zhì)ti嫁on辰)5/辜17訓(xùn)/2衣02顧324浙江廟大學(xué)舌計算信機圖盼形學(xué)簡單崇光照致明模嚷型-Ph皮on淺g光照弟明模撤型Ph尤on繼g光照駕明模斗型的段綜合泰表述緞：由掘物體甜表面退上一糾點P反射污到視杠點的甘光強I為環(huán)騙境光撒的反艘射光慕強Ie、理想橫漫反寸射光固強Id、和鏡閘面反勁射光Is的總引和。5/態(tài)17配/2版02殿325浙江嫂大學(xué)盾計算臥機圖掌形學(xué)簡單盈光照響明模餐型-Ph翼on搶g光照海明模錯型的恨實現(xiàn)對物傾體表籮面上授的每飄個點P，均需培計算庭光線鋪的反偽射方妥向。軍為了損減少添計算友量，負(fù)假設(shè)牌：光源裹在無通窮遠示處，L為常拌向量視點奧在無永窮遠卵處，V為常揚向量（H?苗N）近似墨（R?寇V）斷，H為L與V的平咱分向困量NHLRaVbH-凍--個-L和V的角容平分掙線對所給有的倉點總煤共只驚需計軋算一揀次H的值恒，節(jié)劇省了獸計算沖時間5/丘17府/2點02夾326浙江胳大學(xué)竟計算箭機圖淚形學(xué)簡單敢光照植明模碌型-Ph淚on體g光照帽明模失型Ph姥on珍g模型尸幾何5/春17顯/2談02游327浙江賓大學(xué)撕計算貪機圖辜形學(xué)簡單晉光照非明模絞型-光哄的衰超減光的典衰減兩個盤階段災(zāi)：1）企從光公源到淘物體倒表面穩(wěn)的過紛程中腰的衰究減2）畝從物榮體表寨面到親人眼愉過程挎中的敲衰減總的驢效果舍：物嬸體表究面的率亮度魂降低光照觸明方疊程1）尋有效潮衰減傭函數(shù)惱的加親入2）泡深度權(quán)暗示潔技術(shù)蘿的加管入5/版17指/2明02宣328浙江逗大學(xué)凍計算綢機圖壓形學(xué)簡單墓光照繼明模借型-光鞭的衰襯減光的每衰減光在脖光源捎到物遙體表蟻面過現(xiàn)程中孕的衰雨減光強掉按撒1/d2進行撲衰減塞：缺點既：當(dāng)d很大震時，蛾變化藥很小青；當(dāng)d很小鞠時，餐變化釀很大土。衰減疼函數(shù)光照扣明方謙程5/辣17濾/2燦02擾329浙江恨大學(xué)部計算構(gòu)機圖突形學(xué)簡單嫁光照爽明模閘型-光色的衰卷減光在唐物體隊表面臟到人眉眼過富程中磚的衰團減深度綢暗示怒（De伯pt希h飾C起ue浙in皇g）技術(shù)曉：最府初用獅于線丹框圖贈形的諷顯示呆，使需距離感遠的壤點比仍近的菌點暗蓬一些選。經(jīng)濕過改驚進，最這種剩技術(shù)璃同樣招適用事于真唯實感椒圖形蒙顯示巷。設(shè)前杯參考葬面Z=Zf，后參獲考面Z=Zb；其比送例因穴子分唱別為Sf和Sb（Sf和Sbe[0逮,1叮]）。給定誼物體絮上一蔽點的佩深度核值Z0，該點夾對應(yīng)的城比例魔因子S0按如滅下方式傅確定前參警考面后參惕考面5/倉17答/2氏02共330浙江載大學(xué)朽計算義機圖拜形學(xué)簡單甘光照燃明模汪型-光攪的衰疤減當(dāng)Z0>Zf時，負(fù)取S0=Sf當(dāng)Z0<Zf時，屢取S0=Sb當(dāng)Z0e[Zb,Zf]時，方取原亮笛度I按比元例S0與融愚和亮鴉度Idc混合籃，目壟的是宮獲得假最終丑用于旋顯示酬的亮娃度I’，Idc由用寸戶指梯定，5/設(shè)17梁/2容02蜘331浙江類大學(xué)風(fēng)計算澇機圖蜂形學(xué)簡單鄰光照合明模鐵型-光徑的衰蘋減特例猴：取Sf=1喝,Sb=0畫,Idc=0敘，則當(dāng)自物體橫位于貫參考意面之蛾前時萄，S0=Sf=雞1，患I’=I另，即亮雅度沒倡有被狡衰減惡。當(dāng)所物體桿位于閉后參槍考面兼之后曾時，S0=Sb=0忽，辰I’=Idc=0叢，即亮佩度衰暗減為接0。盈而當(dāng)Z0e[Zb,Zf]時，I’=S0I，亮度境被部苦分衰評減。帖由此爸可以公產(chǎn)生炸較好漢的效憂果。5/劫17珍/2源02快332浙江龜大學(xué)孫計算臟機圖四形學(xué)簡單嗽光照惕明模壘型-彩腸色場賞景的略產(chǎn)生產(chǎn)生伐彩色選擇杯合適竄的顏治色模好型-屢--撈-RG輕B模型為顏白色模練型中急的每中一種將基色輩建立俯光照褲明方敞程5/決17媽/2賠02直333浙江溫大學(xué)傭計算識機圖丙形學(xué)簡單侮光照果明模弦型-彩網(wǎng)色場圓景的皮產(chǎn)生系數(shù)關(guān)分解上述屆各等遣式中來，右餡端的贈矢量但用來簡控制紐奉表面泰的基溫本顏潔色，擔(dān)當(dāng)選膜定了訓(xùn)物體蜻表面朗的顏目色之齡后，心它們竹就固比定不勞變了悶。用慌戶通頂過調(diào)壞節(jié)Ka，Kd，Ks來改用變表檢面的柿反射敘率。5/貴17昂/2剛02壩334浙江縣大學(xué)怪計算賽機圖污形學(xué)簡單幟光照惑明模漿型-彩革色場火景的腹產(chǎn)生新的傅光照連明方卻程統(tǒng)一慕表示5/狀17肝/2從02怕335浙江索大學(xué)粉計算佛機圖吩形學(xué)簡單訴光照輸明模怨型-多返個光右源采用軌多個么光源采用m個光爛源的侄光照效明方富程5/但17漁/2跟02胸336浙江負(fù)大學(xué)顛計算丟機圖府形學(xué)簡單弓光照慶明模數(shù)型-多胡個光口源例子秒：其肺中a圖：朋線框菊圖b圖：扮環(huán)境肯光c圖：羨增加谷漫反躲射d圖：喝增加觸鏡面呼反射e圖：隨增加教光的拌衰減f圖：叨兩個母點光阿源5/欄17展/2楊02精337浙江揪大學(xué)勁計算螞機圖字形學(xué)Ph恐on反g光照皺明模拉型的不足Ph建on絡(luò)g光照氣明模淘型是憐真實煤感圖爺形學(xué)覆中提希出的勺第一曠個有片影響槽的光蜻照明拜模型經(jīng)驗杯模型贈，Ph薯on啦g模型隙存在由不足差：顯示炸出的華物體理象塑欣料，鋸無質(zhì)蛋感變險化沒有猶考慮腦物體釋間相脾互反姑射光鏡面券反射罪顏色德與材孝質(zhì)無寺關(guān)鏡面共反射產(chǎn)大入喊射角以失真待現(xiàn)象5/匙17羨/2岔02繩338浙江歡大學(xué)攝計算隸機圖吃形學(xué)多邊棒形繪成制方左法分類中：均勻截著色鍛與光否滑著存色均勻科著色方法率：任荒取多西邊形發(fā)上一造點，漿利用報光照曲明方咐程計稍算出六它的零顏色友，用款這個賤顏色飯?zhí)畛涓缯麄€紗多邊儀形適用勞場合她：1糕）光裙源在倘無窮嫩遠處貸；2）渣視點服在無景窮遠液處；3）柳多邊坡形是絞物體違表面挽的精裹確表什示；5/麥17巾/2長02廈339浙江漲大學(xué)監(jiān)計算穿機圖敘形學(xué)多邊儲形繪技制方壤法缺點維：產(chǎn)租生的溪圖形供效果助不好失。如左車圖：棋相鄰殖兩個貓多邊海形的很法向常不同街，計油算出鑒來的飯顏色塌也不宰同，命因此鴿造成鄭整個龍物體久表面杜的顏素色過騰渡不櫻光滑掃。如何帥解決悅？光滑兼著色廉，亦沉稱插駐值著錄色Go同ur宜au漢d著色悶方法Ph語on頭g著色衛(wèi)方法5/早17海/2喉02友340浙江貓大學(xué)預(yù)計算丘機圖貢形學(xué)Go辟ur腔au根d著色關(guān)方法Go鎖ur舌au壓d于1娛97褲1年男提出旱，又置被稱Go捕ur獵au毯d明暗維處理基本稿思想富：在剝每個摩多邊搏形頂納點處賭計算墳顏色滴，然毫后在鑰各個壁多邊調(diào)形內(nèi)姻部進耳行線口性插捉值，譽得到命多邊誤形內(nèi)蘆部各鎖點顏窩色。智即它京是一斗種顏色蓄插值捐著色跑方法資。注意憶：Go儀ur似au銹d著色狼方法準(zhǔn)并不奮是孤造立的迎處理嶼單個辨多邊阻形，扛而是閱將構(gòu)雅成一蚊個物讓體表球面的透所有笑多邊柳形（然多邊慨形網(wǎng)歪格）坡作為賢一個器整體費來處第理。5/壘17虜/2糖02滋341浙江禍大學(xué)郊計算預(yù)機圖佩形學(xué)Go蜘ur籮an攔d著色傭方法對多邊捆形網(wǎng)山格中萬的每才一個呢多邊帳形，Go稠ur百an答d著色郊處理販分為懂如下餡四個恰步驟隸：步驟1、傘計算引多邊殖形的論單位巨法矢滴量2、辰計算超多邊割形頂誼點的惡單位專法矢魂量5/手17鵝/2弦02豪342浙江震大學(xué)卻計算獨機圖成形學(xué)與某題個頂途點相攻鄰的魚所有俱多邊印形的同法向毅平均貌值近瓣似作飼為該登頂點凈的近豆似法合向量計算再出的販平均爺法向林一般冷與該擇多邊筐形物編體近脖似曲蘆面的卷切平壘面比膏較接路近Go訴ur飽au時d著色圣方法哀-頂點度法向哪計算5/雙17巨/2駱02淺343浙江迷大學(xué)誘計算乘機圖防形學(xué)Go竹ur乓an品d著色呀方法3、析利用爪光照膀明方來程計憶算頂惜點光到強（捎顏色般）4、艱對多聽邊形享頂點跟光強象（顏呈色）膏進行懲雙線玻性插牌值，蛇獲得率多邊舊形內(nèi)姥部各皺點的假光強晃（顏魂色）5/之17啄/2剪02免344浙江奶大學(xué)興計算桂機圖渣形學(xué)Go讀ur癥an訴d著色嘉方法-光強肉插值雙線周性光耀強插弓值：攔假設(shè)禍待繪茄制的胖三角脖形投惰影為P1P2P3,Pi的坐右標(biāo)為兩(xi,yi),系i=林1,鋸2,股3；一條董掃描厚線與容三角余形的跌兩條鼓邊分藥別交嚇于A(xA,yA),運B(xB,yB)兩點央。P(架x,嶼y)是AB上的焰一點蛇。A點的巨顏色IA由P1、P2點的顏色I1、I2線性樓插值陵得到5/忘17缺/2炎02特345浙江干大學(xué)組計算購機圖撥形學(xué)Go尼ur果an扮d著色價方法-增彼量算范法采用凳增量滋算法引可以浴加速絲式計算妨。1）嶼當(dāng)掃麻描線y遞增抱一個冬單位講變?yōu)閥+位1時，IA、IB的增棟量分鞠別為DIA，DIB，即5/拍17楊/2誘02凱346浙江榜大學(xué)載計算銜機圖征形學(xué)Go陰ur單an柏d著色繡方法-增紋量算墓法2）當(dāng)x遞增陪一個誘單位區(qū)時，IP的增董量為DIP即5/注17慚/2囑02友347浙江貴大學(xué)軌計算職機圖渾形學(xué)Go樓ur散an爐d著色栽方法優(yōu)點均：能有搞效的秘顯示道漫反心射曲畏面，貫計算里量小缺點亮：1、高光左有時杯會異身常2、當(dāng)對秋曲面沸采用頑不同踐的多覽邊形米進行牢分割器時會勇產(chǎn)生猜不同晨的效慰果。3、Go揚ur活au老d明暗耗處理峰會造鴿成表找面上壞出現(xiàn)嚼過亮涉或過掉暗的淡條紋攜，稱蠶為馬唐赫帶肉（Ma朱ch清_b撈an擔(dān)d）效應(yīng)改進篇－Ph熊on劑g提出始雙線柿性法崇向插聯(lián)值，掏以時坐間為進代價貢，解潛決高禾光問宜題5/爆17朋/2地02皆348浙江卻大學(xué)之計算伐機圖叢形學(xué)Ph干on照g著色虹方法基本恩思想姓：通惰過對校多邊欠形頂扒點的夏法矢嬸量進塵行插悼值，燈獲得剛其內(nèi)級部各中點的炒法矢纏量，馬又稱正為法把向插皆值著居色方題法。步驟1、世計算親多邊境形單叉位法邁矢量2、戚計算辦多邊身形頂牧點單暫位法凍矢量3、宋對多寇邊形盈頂點釋法矢貍量進眠行雙請線性錫插值基，獲垮得內(nèi)濃部各繪點的裝法矢腔量4、冠利用任光照難明方旨程計菜算多吐邊形匙內(nèi)部欄各點花顏色5/惱17忍/2偷02仍349浙江堅大學(xué)支計算敗機圖接形學(xué)Ph面on潛g著色搜方法-法耽向插奮值NA由N1、N2線性蔑插值蟻得到監(jiān)：5/漁17低/2符02膚350浙江擺大學(xué)于計算傾機圖禽形學(xué)Ph牲on骨g著色轉(zhuǎn)方法-增量敞算法采用壁增量預(yù)算法爸可以菜加速什計算吼。1）叢當(dāng)掃威描線y遞增攪一個口單位粥變?yōu)閥+首1時，NA、NB的增瘋量分救別為DNA，DNB，即5/耍17妻/2烈02素351浙江額大學(xué)怨計算垂機圖界形學(xué)Ph炒on中g(shù)著色余方法-增量揭算法2）當(dāng)x遞增艷一個磁單位絕時，IP的增訪量為DIP即5/莊17護/2燦02棟352浙江違大學(xué)染計算舊機圖象形學(xué)Ph猾on達g著色粥方法優(yōu)點宜：Ph詠on屆g著色謊方法亂繪制皮的圖訴形比Go廚ur我au偏d方法之更真序?qū)?，任體現(xiàn)夠在兩撫個方屋面：爆高光青區(qū)域怖的擴成散，遼產(chǎn)生洗正確源的高貞光區(qū)靜域缺點豆：1、Ph件on旋g著色您方法脈計算綱量遠音大于Go產(chǎn)ur攏au負(fù)d著色戶方法2、憤在處饑?yán)砟趁葱┒嗝惯呅喂苑指顡频那昝鏁r饑，Ph駝on邀g算法責(zé)還不懇如Go滲ur醬au貨d算法愧好。5/瞇17純/2殲02慢353浙江釘大學(xué)系計算唯機圖新形學(xué)增量好式模震型示以例牛的封三角誘網(wǎng)格勤模型用簡撇單光公照明書模型嫂顯示用增陵量式靠光照兆明模稼型顯馬示5/跡17謹(jǐn)/2圍02蠢354浙江娘大學(xué)突計算懼機圖功形學(xué)插值茫多邊促形繪雙制方想法著色雜方法惕存在然的問幟題不光錄滑的豬物體蓮輪廓獵：物糊體邊浴緣輪幅廓是宅折線英段而喊非光用滑曲掉線5/趟17敵/2沃02葛355浙江蘆大學(xué)系計算漁機圖悔形學(xué)插值陷著色商多邊拜形繪殼制方槍法方向況依賴餅性5/妖17漂/2非02擱356浙江林大學(xué)險計算洞機圖勞形學(xué)插值離著色薄多邊痕形繪數(shù)制方船法公共庫頂點歉處顏久色不淺連續(xù)頂點紡方向立不具特有代粘表性5/毫17名/2臟02盞357浙江次大學(xué)吐計算煙機圖陸形學(xué)透明現(xiàn)實漫世界重中有曲許多薦透明殘物體稼，如開玻璃棗等。歪透過濃透明意物體申，可損以觀絡(luò)察到捕其后月面的塞景物荒。如紗何模懂?dāng)M這床種透張明效瘦果呢爐？模擬粗透明期的最構(gòu)簡單嫩的方適法是吵忽略吐光線僅在穿鏡過透醫(yī)明體明時所供發(fā)生確的折我射。斤雖然扛這種菠模擬蠶方法罵產(chǎn)生張的結(jié)穿果不討真實尖，但圾在許膊多場田合往卷往非詠常有診用。修例如國：我席們有院時希坑望能方夠看嘆到透爆過某懇透明嘉物體既觀察搖其后叔面的抵景物初，而燭又不第希望悄景物封應(yīng)為境折射旦而發(fā)象生變顆形。5/遺17瞧/2錘02構(gòu)358浙江書大學(xué)血計算垂機圖攔形學(xué)透明悉效果榮的簡繭單模秩擬不考烘慮透燦明體傅對光畝的折擦射以墳及透富明物改體本劍身的座厚度光通例過物蒙體表諸面不躲改變剩方向產(chǎn)生催簡單放透明豎效果分的方錯法插值壤透明礙方法過濾滾透明筒方法5/睜17晨/2硬02邪359浙江替大學(xué)事計算杯機圖挪形學(xué)簡單席透明蜜-插常值透蔽明假設(shè)夫：多維邊形尋1是廳透明貢的，耐它位支于觀景察者睛與不黑透明飽的多趨邊形久2之岔間。敞像素樂的顏蛛色Il由A、需B兩點病的顏件色Il1和Il2插值系產(chǎn)生跡，即其中Kt1是多哀邊形宿1的充透射導(dǎo)系數(shù)。Kt1范圍標(biāo)（0印，1徐）Kt1=0表示門多邊樣形完誦全不模透明楚，所賄以Il=Il1Kt1=1表示出多邊沉形完濁全透朱明，急所以Il=Il25/首17鋪/2甜02狂360浙江屋大學(xué)根計算怎機圖巖形學(xué)簡單研透明原-插廣值透掌明為了鞏產(chǎn)生迷逼真內(nèi)的效鬧果，厲通常度只對剛兩個潔多邊駛形表嬸面顏菜色的環(huán)境靈光分桿量和嘗漫反喇射分交量采用進行測計算鈴，得肆到的局結(jié)果靠再加篇上多饒邊形犧1的竄鏡面慕反射浸分量俘作為悔像素孔的顏牧色值親。5/劍17靠/2葵02維361浙江讓大學(xué)羽計算濫機圖獄形學(xué)簡單贏透明低-過幼濾透楊明過濾意透明守方法額將透厚明物腳體看交作一難個過柱濾器妹，有馬選擇糊的允鵲許某味些光奮透過浴而屏待蔽了拾其余予的光艇。對慘右圖艱有：其中Kt1仍是綱多邊踐形1著的透紋射系浴數(shù)，交但不鳥再局貓限于尿(0頂~1傘)。Kt1越大探，多稠邊形閘2的立顏色載透過咱來的成越多爸。Ctl對不邊同的槳顏色估各不坡相同慘。Ctl=0表示漏某種趕顏色介的光柱不能貪透過葛多邊壩形1煩。5/儲17陵/2葉02決362浙江跨大學(xué)爺計算蘿機圖束形學(xué)簡單繼透明無論正采用膛插值咐透明姻方法框還是株采用瘋過濾堵透明反方法絞，當(dāng)歷多邊厘形1裳之前炎還有殊其它反的透滴明多動邊形頂時，Il都要遞歸奴計算非。簡單咐透明極比較爪容易頁結(jié)合施到多梨邊形飼繪制繳算法循中。5/闊17垮/2圓02誓363浙江閥大學(xué)言計算愈機圖梢形學(xué)考慮結(jié)折射妄的透慶明折射嫁定律其中盡：ηi，ηt分別集是入逝射光丘線在穴空氣尿，物縱體中融的折忘射率熊，θi、θt分別確是入碑射角鞠和折訂射角5/老17靠/2尊02擦364浙江咐大學(xué)收計算裝機圖憤形學(xué)考慮甚折射征的透圓明-透吃射矢舍量的父計算設(shè)單鬧位入琴射光影矢量談為I（方向腔與光播線的郵入射圾方向去相反姥），看單位適法矢桐量為N，單位濫透射深光矢劫量為T，則5/俱17矛/2薦02連365浙江尖大學(xué)娛計算右機圖揀形學(xué)考慮藥折射浙的透到明當(dāng)光紛線從央高密炎度介碎質(zhì)向瓶低密懲度介銅質(zhì)時虧，hi>ht,即qt>qi。如果蓮入射勢角不撓斷增資大，循到一邀定的也程度歉，折榴射角qt=9聽0度，粥此時福透射懼光線叉沿著騙平行低于分積界面撥的方攻向傳查播，紀(jì)稱此誤時的qi為臨界裝角度疊，記核為qc。當(dāng)qi>qc時，暫發(fā)生圣全反煮射，暑透射黑與反列射光米合二盛為一蒼。如何迅產(chǎn)生姿帶有活折射切的透勇明效刃果呢障？5/而17水/2恒02叫366浙江關(guān)大學(xué)耀計算劉機圖冷形學(xué)光透宰射模訂型的桐研究早期悠簡單猶透射可現(xiàn)象冒的?？顢M19幫80取年，Wh倦it程te菜d光透堵射模私型，答首次定考慮績了光垂線的虜折射侄現(xiàn)象19隊83炮年，仔在Wh急it垂te拐d的基陣礎(chǔ)上盈，Ha躲ll光透責(zé)射模蒙型，予考慮卡了漫憤透射決和規(guī)抱則透紡射光5/炊17恭/2憂02現(xiàn)367浙江姑大學(xué)須計算悉機圖稠形學(xué)整體旗光照仍明模獻型簡單休光照紗模型流（亦暗稱局磁部光值照模勉型）寶不考如慮周館圍環(huán)拴境對故當(dāng)前隊景物交表面判的光般照明都影響亞，忽侵略了冊光在宇環(huán)境承景物兔之間雀的傳柔遞，嗽很難伍表現(xiàn)嘉自然橋界復(fù)岸雜場誼景的沫高質(zhì)打量真私實感晶圖形泛。為棄了增會加圖賽形的抬真實懲感，滔必須汁考慮維環(huán)境勉的漫奮射、掙鏡面梨反射堅和規(guī)備則投務(wù)射對好景物昂表面令產(chǎn)生途的整減體照榨明效飄果。5/得17何/2滑02司368浙江比大學(xué)而計算攪機圖路形學(xué)整體近光照鋸明模諸型物體用表面篩入射發(fā)光的型構(gòu)成（1默）光叔源直卵接照桃射（2等）其描它物爬體的振反射藥光（3按）透棒射光局部援光照弦明模協(xié)型僅鞏考慮絡(luò)了（召1）5/驗17洽/2可02貌369浙江甜大學(xué)愧計算涉機圖純形學(xué)整體顛光照膀明模誘型例如炒：從鞠視點竟觀察腿到的管物體A表面饞的亮辯度來偵源于榮三方鈴面的掃貢獻可：（1年）光址源直戰(zhàn)接照麥射到A的表棟面，慣然后兆被反晚射到晉人眼種中的換光產(chǎn)裕生的割。（2住）光乖源或矛其它疼物體乘的光解經(jīng)A物體維折射忽到人從眼中嚇的光舅產(chǎn)生寬的。（3食）物期體B的表鴿面將殊光反皆射到小物體A的表誘面，惜再經(jīng)兵物體A的表霸面反逮射到嬌人眼耍中產(chǎn)蹲生的狼。局部出光照乓明模缸型僅法考慮飄了（躬1）5/辦17錯/2遙02腦370浙江秋大學(xué)面計算寧機圖憲形學(xué)Wi踐tt出ed光照福模型Wh套it睬te洪d光照慎模型杏基于補如下燦假設(shè)或：物體煤表面鴨向視策點方斯向V輻射餅的光蘭亮度Il由三相部分抱組成咐：（1箱）光計源直諷接照秋射引戀起的羊反射吃光亮頁度Ill。（2子）來自V的鏡屋面反霉射方車向R的其守它物戶體反茫射或柱折射唐來的寨光的作亮度Isl。（3獲）來自V的透批射方各向T的其榨它物柔體反駁射或看折射圓來的校光的匹亮度Itl5/晃17驢/2損02妥371浙江魄大學(xué)等計算晉機圖看形學(xué)Wi保tt婆ed光照搬模型Wi叉tt參ed光照益模型弟：Il=Ill+KsIsl+KtItl或Isl為鏡面落反射畢方向嗚的入炎射光尊強度凳；Ks為鏡仁面反撲射系攻數(shù)，胸為0們～1蘭之間孕的一影個常扔數(shù)Itl為折射泥方向碑光強普，Kt為透遲射系僵數(shù)，棄是0鼓～脆1洗之間儲的常飲數(shù)Ill的計備算可屯采用Ph潛on頓g模型因此勁，關(guān)滲鍵是Is和It的計吧算。劫如何拒計算滴呢？5/鄰17冷/2嫌02稱372浙江萍大學(xué)項計算紡機圖說形學(xué)Wi筑tt縣ed光照也模型-反射慕、折瘋射方科向計晃算已知樣視線烈方向V，求其咽反射磚方向R與折抓射方鹽向T（N是表淡面的名法向雞方向）視線V的反軋射方冤向R折射婦方向T5/臥17傭/2籍02握373浙江墓大學(xué)啄計算逐機圖毯形學(xué)光線愚跟蹤聲算法督的基矮本原踩理自然糞界中產(chǎn)光線付的傳搖播過侍程光源溪物體米表面唐物體拘表面人眼光線怪跟蹤濟過程虜--押--冠光線浸傳播足的逆填過程5/高17諷/2其02宿374浙江虛大學(xué)領(lǐng)計算露機圖刃形學(xué)光線吼跟蹤蚊算法毛的基網(wǎng)本原酒理從視難點向每個象素爪發(fā)出儉一條陵光線肚，它決與場睡景中乓的一丹些物結(jié)體表忌面相角交，桿最近條的交燙點即斑為可射見點悲，記供為P，像素半的亮額度即僅由P點的吸亮度或確定槳。由Wh泛it獻te債d光照撲模型千可知賽，P點的秋亮度蟻由三會部分赤組成矛：其綠中Ill可以脅直接絨由局石部光拳照模島型計叨算得悔到。5/陵17敏/2建02茄375浙江巷大學(xué)丸計算窮機圖勸形學(xué)光線睡跟蹤雨算法眠的基塞本原莊理為了襯求Isl和Itl，從P點發(fā)母出反哈射光堪線和拖透射付光線