next up previous contents
Next: 3.3 Hallov model osvetlitve Up: 3.2.3 Fresnelova funkcija odboja Previous: 3.2.3 Fresnelova funkcija odboja Vsebina: contents

Sprememba barve zrcalnega odboja.

Dolocanje barve zrcalnega odboja je lahko zelo tezavno, ce moramo uporabiti tabelaricno podane vrednosti za odbojnost in jih uporabiti v Fresnelovih enacbah. Barva odbite svetlobe je odvisna od vpadnega kota na mikropovrsino in je za razliko od Phongovega modela, kjer je mozna uporaba le bele svetlobe, pri Cook-Torrance modelu odvisna tudi od barve svetlobnega izvora. Ce svetloba pade na povrsino pod pravim kotom, je barva odbite svetlobe enaka barvi materiala. Pri premikanju vpadnega zarka proti povrsini je barva odbite svetlobe vedno bolj podobna barvi vpadnega zarka. Izracun spremembo barve iz Fresnelovih enacb je lahko zamuden, zato je bolje, ce uporabimo ustrezno interpolacijsko shemo za izracun barve pri vmesnih kotih.

Pri pravokotni osvetlitvi vidimo barvo izvora pomnozeno s spektrom odboja svetlobe objekta. Pri nizkih vpadnih kotih pa je videti odbito barvo svetlobnega izbora skoraj nespremenjeno. Za izracun pri vmesnih kotih lahko uporabimo linearno interpolacijo. Najprej pa je potrebno dolociti barvo za oba ekstremna primera. Pravokotna osvetlitev ima vrednost odbojnostne krivulje . Intenziteta odbite svetlobe pri valovni dolzini je enaka produktu intenzitete vhodnega zarka pri tej valovni dolzini in vrednosti Fresnelovega odboja , kar lahko zapisemo kot

 

Pri kotu je vpadna svetloba vzporedna z mikropovrsino. Fresnelov izraz pri tem kotu zapisemo kot . Odbita svetloba ima enako intenziteto kot vpadna svetloba, torej

 

Odbojnost pri poljubnem kotu oznacimo kot . Koncno lahko zapisemo intenziteto pri valovni dolzini tako, da uporabimo mejne vrednosti barv za dolocitev razpona in vrednosti Fresnelove funkcije pri izbranem kotu za vmesne vrednosti. Pri standardni linerani interpolaciji zapisemo enacbo kot

za katero lahko zapisemo ekvivalente pri barvni interpolaciji:

Pri izrazu za transformacijo x je potrebno uporabiti funkcijo zaradi mozne numericne napake in negativnih vrednosti. S tem pa zagotovimo pozitivnost tudi ob napaki in x v mejah. Intenziteto lahko zapisemo kot

 

ali ce uporabimo osnovna izraza v enacbah (3.31) in (3.32)

 

kar kaze na to, da lahko izracunamo intenziteto odbitega zarka pri zeljeni valovni dolzini in kotu ze, ce poznamo intenziteto vpadnega zarka . Iz slik 2.2, 2.3 in 2.4, kot tudi pripadajocih enacb, je razvidno, da je pri vpadnem kotu odbojnost vedno enaka ena. Zato lahko v enacbi (3.35) uvedemo substitucijo in s tem dobimo poenostavljeno enacbo

 

Za klasicni barvni model RGB lahko pri znanih komponentah odbojnosti pod pravim kotom in intenziteti vpadnega zarka zapisemo

 

Racunska zahtevnost enacb (3.37) je le v izracunavanju Fresnelove funkcije . Z ustreznim tabeliranjem celotnih izrazov (3.37) in (3.21), je mozna hitra dolocitev intenzitete odboja za izbrani material. Z nekaj vec spomina je mozno vpeljati model, ki bolje opisuje razmere, kot je to primer pri Phongovem modelu, primernemu predvsem za opis povrsin plastike. Kovine kazejo le majhno primes difuznega odboja in imajo spreminjajoco barvo pri spreminjanju vpadnega kota.



Copyright © 1995 Leon Kos, Univerza v Ljubljani