La reflexión difusa está regida por la ley de Lambert. La luz difusa reflejada depende del ángulo formado por la luz incidente y la normal a la cara iluminada.
Sin el proceso básico de iluminación, la unica luz que afectaria a las figuras seria la luz ambiental.
Luz Ambiental
Esta luz, producto de múltiples reflexiones en una escena permite que los objetos no tengan caras totalmente oscuras.
Los objetos no tienen fuente de luz externa por lo que las figuras no estan siendo simuladas en tres dimenciones, si no que se aprecia unicamente su contorno.
Cada objeto tiene una silueta monocromática.
Entendemos por modelo de iluminación el cálculo de la intensidad de cada punto de la escena.
En el cálculo de la intensidad de un punto intervienen:
• El tipo e intensidad de la fuente de luz
• El material del objeto
• La orientación del objeto con respecto a la luz
En término de gráfica por computadora, se reemplaza el observador por el plano de proyección, como se ve en la siguiente figura:
Sabemos que en la luz se produce un fenomeno el cual se llama reflexión.
Reflexión es la desviacion de cualquier rayo luminoso cuando choca con otro medio, el cual ofrece una resistencia que no permite su paso a través de él, lo que provoca que el rayo lumino se refleje.
Este fenomeno se divide a su vez en dos que son:
Reflexión difusa Fuente luminosa puntual: la luz emana en todas direcciones a partir de un solo punto.
Objetos de brillantez variable: la misma depende de la dirección y la distancia respecto a la fuente luminosa.
En esta imagen podemos observar como el ángulo que forma el rayo que incide sobre la superficie y el ángulo del rayo reflejado son distintos. Este fenómeno es el le permite a el fenómeno de la visión ser como la conocemos.
Reflexión especular
Se produce cuando en rayo luminoso incide sobre una superficie la cual su material es microscópicamente lisa y plana o finamente pulida lo que provoca que cuando el rayo luminoso incida sobre dicha superficie y se refleje, el angulo de incidencia del rayo luminoso y angulo reflejado del rayo reflejado van a ser iguales como se puede observar en al imagen.
En esta imagen podemos observar como el ángulo que forma el rayo que incide sobre la superficie y el ángulo del rayo reflejado son distintos. Este fenómeno es el le permite a el fenómeno de la visión ser como la conocemos.
Modelo de iluminación de Phong
Caracteristicas:
• Es un modelo empírico simplificadopara iluminar puntos de una escena
• Los resultados son muy buenos en la mayoría de las escenas
• En este modelo, los objetos no emiten luz, sólo reflejan la luz que les llega de
las fuentes de luz o reflejada de otros
objetos
La luz reflejada por un objeto puede ser de tres tipos
– Luz ambiental: proviene de todas las direcciones e ilumina todas las caras del objeto por igual.
– Luz difusa: proviene de una dirección pero se refleja en todas direcciones.
– Luz especular: proviene de una dirección y se refleja sólo en una dirección.
– Luz ambiental: proviene de todas las direcciones e ilumina todas las caras del objeto por igual.
– Luz difusa: proviene de una dirección pero se refleja en todas direcciones.
– Luz especular: proviene de una dirección y se refleja sólo en una dirección.
Luz ambiental
• No proviene de una dirección concreta→incide sobre todas las partes del objeto
• Simula el proceso de reflexión de la luz sobre los demás objetos de la escena
• Se suele modelar como una constante →evita que las zonas sin luz directa se visualicen totalmente en negro.
Luz difusa
• La iluminación difusa depende de:
– N: normal de la superficie en el punto P
– L: vector de incidencia de la luz
– Il: intensidad de la fuente de luz
– kd: coeficiente empírico de reflexión que depende de la longitud de onda de la luz (0 ≤kd≤1)
• El vector de reflexión R forma con la normal N, un ángulo θ equivalente al que forman N y L.
• I-difusa= I-l kd cosθ= I-l kd (L·N) 0 ≤θ≤2π
– N: normal de la superficie en el punto P
– L: vector de incidencia de la luz
– Il: intensidad de la fuente de luz
– kd: coeficiente empírico de reflexión que depende de la longitud de onda de la luz (0 ≤kd≤1)
• El vector de reflexión R forma con la normal N, un ángulo θ equivalente al que forman N y L.
• I-difusa= I-l kd cosθ= I-l kd (L·N) 0 ≤θ≤2π
Luz especular
• Procede de una dirección concreta y se refleja en una única dirección→produce brillos intensos (por
ejemplo, objetos metálicos).
• Como la difusa, sólo afecta a las partes del objeto en las que la luz incide directamente.
• La iluminación depende del ángulo entre la dirección de incidencia de la luz y la posición del observador.
• Procede de una dirección concreta y se refleja en una única dirección→produce brillos intensos (por
ejemplo, objetos metálicos).
• Como la difusa, sólo afecta a las partes del objeto en las que la luz incide directamente.
• La iluminación depende del ángulo entre la dirección de incidencia de la luz y la posición del observador.
La iluminación especular depende de:
– V: vector de posición del observador
– L: vector de incidencia de la luz
– Il: intensidad de la fuente de luz
– ke: coeficiente empírico de reflexión especular (0 ≤ke≤1)
– n: un índice que simula la rugosidad de la superficie (1 ≤n<∞, 1: mate, ∞: espejo)
– Ω: ángulo entre V y R
– V: vector de posición del observador
– L: vector de incidencia de la luz
– Il: intensidad de la fuente de luz
– ke: coeficiente empírico de reflexión especular (0 ≤ke≤1)
– n: un índice que simula la rugosidad de la superficie (1 ≤n<∞, 1: mate, ∞: espejo)
– Ω: ángulo entre V y R
Donde:
Iespecular= I-l ke cosn Ω= I-l ke (R·V)^n
Para obtener como resultado:
Fuentes:
1.- Iluminación y Sombreado
2.- Modelo Básico de Iluminación
3.- Técnicas para el Sombreado
4.- REFLEXION DIFUSA Y ESPECULAR
5.- Modelos de iluminación
