Bài giảng Illumination & Shading

Mời các bạn tham khảo bài giảng Illumination & Shading sau đây để nắm bắt những nội dung về không gian màu RGB; Gamma Correction; các thành phần của chiếu sáng; tính chất của tia sáng; tô bóng; ánh sáng Ambient; phản xạ khuếch tán – Diffuse Reflection; luật Lambert’s cosine; tính toán ánh sáng Diffuse.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Illumination & ShadingIllumination&Shading 1 KhônggianmàuRGB• Môtảmàusắcbằng3thànhphầnRed,Green,Blue.• Mỗimàuđượcbiểudiễnbằngtổhợp3màuRed,Green,Blue. B Cyan(0,1,1) White(1,1,1) Blue(0,0,1) Magenta(1,0,1) G Yellow(1,1,0) Black(0,0,0) Red(1,0,0) R 2 KhônggianmàuRGB(cont.) Yellow Green Red Cyan MagentaRed-Green-Blue Color Cube Blue Red(1,0,0)+Blue(0,0,1)=Magenta(1,0,1) GreyLevel 3 GammaCorrection Mànhìnhmáytính(cũngnhưTV)khôngcósựtươngứng tuyếntínhgiữagiátrịmàuvàcườngđộsángcủathiếtbịhiển thịgâybởilớpphotphotrênmànhình. Côngnghệtruyềnhìnhsửdụnghằngsốgamma(1.8đến2.6, thườngdùnglà2.222)đểhiệuchỉnhđộchênhlệch. CorrectedValue=Value1.0/GammaCorrection Value CorrectedValue 4 ThuậtngữIllumination:sựdichuyểncủanănglượngtừnguồnsángđếnbề mặtvậtthể Lưuý:chiếusángtrựctiếpvàgiántiếpLighting:tínhtoáncườngđộsángcủađiểmtrênbềmặtShading:gánmàuchopixel 5 Cácthànhphầncủachiếusáng• Nguồnsáng – Direct – Indirect• Tínhchấtcủabềmặtvậtthể – Color – Tínhchất: • Position • Orientation • Shape • Microgeometry(smooth,rough,inbetween) 6 TínhchấtcủatiasángMàuTínhchấthìnhhọc: – VịtríPosition – HướngOrientation – DạngShapeDirectionalattenuation 7 TôbóngTínhtoánmàuvàcườngđộánhsángkhirờikhỏibềmặtvậtthể vàđivàomắt.Màucủatiasángmàmắtcảmnhậnđượclàtổnghợp:• Màucủabềmặtvậtthể.• Màucủabấtkìtiasángnàophảnxạrakhỏivậtthể.• Màucủabấtkìtiasángnàokhúcxạquakhỏivậtthể. 8 Tôbóng(cont.)Đểtínhtoánmàutrongquátrìnhtôbóng,ngườitaquantâm:• hướngcủatiasáng• tínhchấtbềmặtvậtthể.Khitiasángtuơngtácvớimặtvậtthể,tôbóngxácđịnhánhsáng sẽđượclantruyềnđếnmắtnhưthếnào:• sựphảnchiếuánhsáng–specular:phụthuộcvàohướngcủa tiasáng.• sựkhuếchtánánhsáng–diffuse:giốngnhautheomọihướng, khôngphụthuộcvàohướngcủatiasáng.Phảnchiếuvàkhuếchtánánhsángđềutồntạitrongphảnxạ (reflection)vàkhúcxạ(transmission)ánhsáng. 9 Tôbóng(cont.)Ánhsángđitừnguồntrựctiếphaygiántiếp=>Có8loạinguồn sángkhácnhau.Đểđơngiảnquátrìnhtínhtoán,taphảiloạibỏmộtsốnguồn sángkhôngquantrọng=>mấtđộchínhxáccủahìnhảnhtạo ra,nhưnggầngiốngvớitựnhiên.• Khôngquantâmđếntầnsốánhsáng• Sựphảnxạvàkhúcxạgiữacácvậtthểđượcloạibỏ• Khoảngcách 10 Tôbóng(cont.) TầnsốánhsángTrongsöïtöôngtaùcgiöõavaättheåvaøtiasaùng,taànsoáaùnh saùngaûnhhöôûngñeánmaøucuûavaättheå.Víduï,laêngkínhseõbeûcongaùnhsaùngtheonhöõnggoùckhaùc nhautuøythuoäcvaøotaànsoácuûatöøngthaønhphaànaùnh saùng.Doñoù,vieäckhoângxemxeùttaànsoáaùnhsaùngseõlaømmoät soáhieäuöùngcuûaaùnhsaùngbòmaát. 11 Tôbóng(cont.) Sựphảnxạvàkhúcxạ• Söïphaûnxaïvaøkhuùcxaïgiöõacaùcvaättheåcungcaáp nguoànsaùngtronghaàuheátcaùckhungcaûnh.Bôûivìnhieàu vaättheåphaûnxaïaùnhsaùngkhueáchtaùn,chuùngtaïoravoâ soánhöõngnguoànsaùngkhoângñònhhöôùngñeáncaùcvaät theåkhaùctrongkhungcaûnh.Caùcnguoànsaùngñoùcoùtheå ñivaøomaétngöôøiquansaùtvaødoñoùchuùngtacoùtheå thaáyñöôïc.• Bôûivìsöïphöùctaïpcuûavieäctínhtoaùnsöïchieáusaùng khoângñònhhöôùngtöønhöõngvaättheåkhaùctrongkhung caûnh,haàuheátcaùcmoâhìnhtoâboùngthaytheásöïphaân phoáiaùnhsaùnggiöõacaùcvaättheåbaèngaùnhsaùng ambient.Neáukhoângcoùgìthaytheáchosöïchieáusaùng khoângñònhhuôùngthìcaùcvaättheånaøomaøkhoângñöôïc chieáusaùngtröïctieáptöønguoànsaùngseõcoùmaøuñenvaø khoângñöôïcnhìnthaáy.Aùnhsaùngambientcungcaápmoät löôïngaùnhsaùngnhoûchopheùpnhöõngvaättheåbòche 12 khuaátcoùtheånhìnthaáyñöôïc. Tôbóng(cont.) KhoảngcáchÁnhsángdichuyểntrongkhônggiansẽgiảmcườngđộ,tỉlệtheo bìnhphươngkhoảngcách.Mộtsốmôhìnhtôbóngkhôngquantâmđếnkhoảngcáchgiữa nguồnsángvàvậtthể.Dođó,tấtcảvậtthểtrongkhungcảnh đềunhậnmộtcườngđộsángnhưnhau. ...