真实感_光照效果_lighting_免费

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1、1真实感图形建模与绘制王莉莉虚拟现实技术与系统国家重点实验室2012.92课程特点随着计算机软硬件的发展和计算机应用的深入，传统的计算机图形学的方法已不能满足用户对建模、绘制结果真实性的需求。真实感图形绘制与建模在计算机图形学研究的基础上，以用户视觉体验的沉浸感为目标，对一些新的概念、理论和算法进行深入的研究。主要内容包括真实感光照模型，光线跟踪，辐射度方法，阴影生成与绘制，基于图像的建模与绘制，层次细节模型，碰撞检测，二维、三维、过程纹理及纹理映射，自然景物建模等方面。体现了目前国内外相关研究的经典方法，真实感图形绘制与建模是计算机图形学领域研究的前沿领域。3一

2、些有用信息先修课程：线性代数，计算机图形学联系邮件：wanglily@buaa.edu.cn参考资料：《计算机真实感图形的算法基础》，彭群生，鲍虎军，金小刚编著，出版社：科学出版社《实时计算机图形学（第二版）》，（Real-timeRendering），作者：TomasAkenine-Moller，EricHaines，翻译：普建涛，出版社：北京大学出版社《计算机图形学（第三版）》（美）赫恩等著，蔡士杰等译，出版社：电子工业出版社OpenGL编程指南（原书第6版）作　者：（美）施润尼（Shreiner，D）　等著；徐波　等译，出版社：机械工业出版社4考核方式课堂听

3、讲回答问题10%Project90%独立完成一个真实感绘制的程序项目演讲---20分钟的讲解提供一个范围，不局限于该范围5课程大致安排共九次课，每次两个学时第一讲真实感光照模型（2学时）第二讲光线跟踪技术（2学时）第三讲辐射度方法（2学时）第四讲阴影处理方法（2学时）第五讲基于图像的建模与绘制（2学时）第六讲层次细节技术（2学时）第七讲相交测试与碰撞检测（2学时）第八讲真实感纹理映射技术（2学时）第九讲自然景物建模（2学时）6计算机图形学重要内容几何变换二维观察三维观察三维对象的表示可见面判别光照纹理映射7真实感图形建模与绘制第一讲真实感光照模型8真实感光照模型9

4、真实感光照模型10真实感光照模型11真实感光照模型12真实感光照模型13真实感光照模型14真实感光照模型15真实感光照模型16真实感光照模型主要内容光源材质简单光照模型局部光照模型&全局光照模型相关的面填充方法17光照的影响光源发出的光照射到物体表面会出现三种情形：1.经物体表面向外反射形成的反射光2.若物体透明，部分入射光穿透该物体，形成的透射光3.部分入射光被物体吸收，转化为热能反射光和透射光可见。入射光透射光反射光18光照的影响反射光和透射光的光谱分布决定了物体表面呈现的颜色，强度决定物体的明暗程度；入射光的光谱分布、强度，以及物体表面对不同波长光的吸收程度

5、决定了反射光、透射光的光谱分布和强度；问题：一个物体吸收除绿光外的所有波长的光使用白光照射，它呈什么颜色？使用红光照射，它呈什么颜色？不能脱离入射光来讨论物体颜色。通常假定入射光为白光。19光照的影响若已知入射光在每一波长上的强弱和物体表面在各波长上对光的吸收率（入射光光谱分布，物体表面的反射率和透射率的光谱分布）可根据环境中光源布置和物体的材料属性计算反射光和透射光的颜色和强度。难点：光谱采样和光谱到颜色的转换计算量过大。简化20光照的影响简化方法假定入射光仅有R,G,B三种波长的光组成，因此只需考虑物体对这三种波长的光的反射和透射；假定入射光是白光，物体不透明

6、，因此物体的颜色由其反射光决定；物体反射光包括以下三个方面21光照的影响环境光反射（AmbientReflection）漫反射（DiffuseReflection）镜面反射（SpecularReflection）22光照的影响Ambient.ConstantIdealDiffuseMatteLambert’sLawIdealSpecularMirrorReflectionLawSpecularGlossinessandHighlightsPhongandBlinnModelsTypesofReflectionFunctions23光照的影响AmbientRefle

7、ction环境光也叫泛光它模拟的是实际场景中，物体接受到从周围环境投射来得光，如房间的墙壁，天空等。环境光是一种分布光源，精确模拟计算量大，非常耗时，在简单光照模型中，我们可以用非常简单的计算方法对其效果进行模拟。24光照的影响AmbientReflection在环境光反射中，我们首先假定光在环境中是没有方向的物体的每一点被均匀照亮，没有明暗的区分看起来像个物体的轮廓，跟无光不一样在计算的时候，一般是设定一个全局的环境光强度,Ia对于物体，需要设定一个能够反映其表面受环境光反射影响的反射系数,ka.AmbienttermisI=Ia.ka在对环境光反射的模拟中，没

8、有遵循物理