Свет. Зеркальное отражение.

Зеркальное отражение:

L – к точечному источнику света;

R – направление отраженного света;

Свойства блика зависят от угла α. Для идеальной поверхности отражение можно увидеть только тогда, когда угол равен α=0, при равенстве угла падения и угла отражения. Для неидеальных отражающих поверхностей интенсивность отраженного света резко падает с ростом α. Фонг предложил модель, что быстрое убывание интенсивности описывалось функцией , диапазон n~1-200 n – зависит от отражающей способности (от вида поверхности). Для идеального отражателя n бесконечно велико.

Зеркально отражаемая доля света W(Q); Q – количество падающего света, которое зеркально отражается в случае реальных материалов, зависит от угла падения Q.

Если и нормированы, то cosα=( * )

Часто в качестве W(Q) служит константа , которая выбирается таким образом, что бы получающиеся результаты были приемлемы с эстетической точки зрения, тогда уравнение можно записать следующим образом:

не зависит от цвета поверхности, а зависит от источника. Если источник света расположен в бесконечности, для заданного многоугольника произведение L*N является константой, так же как и R*V? Принимает различные значения на разных участках поверхности. Для вычисления этих скалярных произведений для каждого пэла сканирующей строки может потребоваться много процессорного времени, поэтому Фонг разработал эффективный метод их пошагового вычисления вдоль сканирующей строки.

Модель Торрэнса-Спэрроу, созданная инженерами светотехниками, представляет собой теоретически обоснованную модель отражающей поверхности в противоположность полученной эмпирически модели Фонга. В это модели предполагается, что поверхность является совокупностью микроскопических граней, каждая из которых – идеальный отражатель. Ориентация любой грани задается функцией распределения вероятностей Гаусса. Геометрические свойства граней, а также направление света (в предположении, что свет исходил от бесконечно удаленного источника и, следовательно, все лучи параллельны) определяют интенсивность и направление зеркального отражения как функции Ip, N, L и V. Эксперименты подтверждают хорошее соответствие между реальным отражением и тем, которое предсказано этой моделью.