Зеркальный блик
Зеркальный блик — это яркое пятно света , которое появляется на блестящих объектах при освещении (например, см. изображение справа). Зеркальные блики важны в компьютерной 3D-графике , поскольку они дают четкое визуальное представление о форме объекта и его местоположении относительно источников света в сцене.
Термин « зеркальный» означает, что свет идеально зеркально отражается от источника света к зрителю. Зеркальное отражение видно только там, где нормаль к поверхности ориентирована ровно посередине между направлением падающего света и направлением взгляда наблюдателя; это называется направлением половины угла , потому что оно делит пополам (делит пополам) угол между падающим светом и зрителем. Таким образом, зеркально отражающая поверхность будет показывать зеркальный блик как идеально четкое отраженное изображение источника света. Однако многие блестящие объекты имеют размытые зеркальные блики.
Это можно объяснить наличием микрограней.. Мы предполагаем, что поверхности, которые не являются идеально гладкими, состоят из множества очень мелких граней, каждая из которых является идеальным зеркальным отражателем. Эти микрограни имеют нормали, распределенные относительно нормали аппроксимирующей гладкой поверхности. Степень, в которой нормали микрограней отличаются от нормалей гладкой поверхности, определяется шероховатостью поверхности. В точках объекта, где гладкая нормаль близка к направлению половины угла, многие микрофасеты указывают в направлении половины угла, поэтому зеркальный блик получается ярким. По мере удаления от центра блика гладкая нормаль и направление половинного угла отдаляются друг от друга; количество микрограней, ориентированных в направлении половины угла, падает, и, таким образом, интенсивность блика падает до нуля.
Зеркальный блик часто отражает цвет источника света, а не цвет отражающего объекта. Это связано с тем, что многие материалы имеют тонкий слой прозрачного материала над поверхностью пигментированного материала. Например, пластик состоит из крошечных шариков цвета, взвешенных в прозрачном полимере, а человеческая кожа часто имеет тонкий слой масла или пота над пигментированными клетками. Такие материалы будут показывать зеркальные блики, в которых все части цветового спектра отражаются одинаково. На металлических материалах, таких как золото, цвет бликов будет отражать цвет материала.
Существует ряд различных моделей для прогнозирования распределения микрограней. Большинство предполагает, что нормали микрограней равномерно распределены вокруг нормали; эти модели называются изотропными . Если микрограни распределены с преобладанием определенного направления вдоль поверхности, то распределение анизотропно .
ПРИМЕЧАНИЕ. В большинстве уравнений, когда говорится, что это означает
