Студопедия — Методы тонирования поверхностей
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методы тонирования поверхностей






 

Располагая средствами вычисления векторов нормали, можно при заданном расположении источников света и наблюдателя применить рассмотренные модели ко всем точкам поверхностей объектов сцены. Использование полигональной модели для тонирования поверхностей объектов сцены существенно уменьшает объем вычислений. Каждый многоугольник в такой сети - плоский, и вычислить компоненты вектора нормали к нему не представляет особого труда. Рассмотрим три метода закрашивания многоугольников: плоское, закрашивание по методу Гуро, и закрашивание по методу Фонга [21, 24].

Плоское закрашивание. Если поверхность плоская, то вектор нормали n остается постоянным для всех точек этой поверхности. Для реализации алгоритма закрашивания нужно вместо расположения источника задавать направление на источник. Если вектор нормали постоянен для всех точек многоугольника, то все необходимые вычисления для его закрашивания можно выполнить только один раз и применить результаты ко всем точкам этого многоугольника.

Этот метод получил название плоского закрашивания. На изображении, сформированном алгоритмом плоского закрашивания, четко видна разница в оттенках цвета отдельных многоугольников сети.

Рис.10.4. Плоское закрашивание

 

Закрашивание по методу Гуро. Метод Гуро основывается на идее закрашивания каждой плоской грани не одним цветом, а плавно изменяющимися оттенками, вычисляемыми путем интерполяции цветов примыкающих граней. Закрашивание граней по методу Гуро осуществляется в четыре этапа.

Шаг 1. Вычисляются нормали к каждой грани.

Шаг 2. Определяются нормали в вершинах. Нормаль в вершине определяется усреднением нормалей примыкающих граней (рис. 10.5).

.

Шаг 3. На основе нормалей в вершинах вычисляются значения интенсивности в вершинах согласно выбранной модели отражения света.

Шаг 4. Закрашиваются полигоны граней цветом, соответствующим линейной интерполяции значений интенсивности в вершинах.

Рис. 10.5. Закрашивание по методу Гуро


Закрашивание по методу Фонга. Метод Фонга аналогичен методу Гуро, но при его использовании для определения цвета в каждой точке интерполируются не интенсивности отраженного света, а векторы нормалей (рис. 10.6).

Закрашивание граней по методу Фонга осуществляется в четыре этапа.

Шаг 1. Определяются нормали к граням.

Шаг 2. По нормалям к граням определяются нормали в вершинах.

Шаг 3. В каждой точке закрашиваемой грани определяется интерполированный вектор нормали.

Шаг 4. По направлению векторов нормали определяется цвет точек грани в соответствии с выбранной моделью отражения света.

Метод Фонга сложнее метода Гуро. Для каждой точки (пиксела) поверхности необходимо выполнять намного больше вычислительных операций. Тем не менее он дает значительно лучшие результаты, в особенности при имитации зеркальных поверхностей. В результате в настоящее время метод Фонга используется только в тех системах, где не требуется формировать изображение в реальном масштабе времени.

 

Рис.10.6. Интерполирование нормалей при закрашивании по методу Фонга

 

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные источники света, используемые в компьютерной графике.

2. Назовите основные модели отражения света. В чем их различие?

3. На чем основан метод Гуро?

4. Почему закрашивание по методу Фонга не используется в системах реального времени?








Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 1222. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Оценка качества Анализ документации. Имеющийся рецепт, паспорт письменного контроля и номер лекарственной формы соответствуют друг другу. Ингредиенты совместимы, расчеты сделаны верно, паспорт письменного контроля выписан верно. Правильность упаковки и оформления....

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Растягивание костей и хрящей. Данные способы применимы в случае закрытых зон роста. Врачи-хирурги выяснили...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия