LOCALE E GLOBALE
illuminazione locale e globale distinguono 2 tipi di effetto prodotti dalla luce quando sbatte contro un materiale, questi effetti sono parametrizzati e calcolati per ogni materiale in base agli attributi che lo caratterizzano
- locale: riflessione della luce sul materiale
- globale: tanti altri effetti
CALCOLO LIGHTING LOCALE
- sintesi: data la direzione di proveninza (input) calcolo la probabilita della direzione di riflesssione (output), ma la direzione dei fotoni non è prevedibile al 100%, è probabilistico
MATERIALE UNIFORME o NON UNIFORMA
- Materiale uniforme = lo stesso materiale ovunque sulla mesh
- La BRDF è identica per tutti i punti della superficie
- Materiale non uniforme = cambia da punto a punto
- allora devo conoscere (oltre a direzione di emissione e riflessione) anche la posizione p(che mi identifica il tipo di materiale e quindi quale algoritmo BRDF utilizzare)
ATTENZIONE
- uniformita → se posso usare un solo BRDF o molteplice
- lambertiano → se il brdf è costante o mento
BRDF COSTANTI = MATERIALI LAMBERTIANI
- Un materiale Lambertiano riflette la stessa percentuale di luce in tutte le direzioni possibili di uscita, indipendentemente da quale sia la direzione (view indipendent) di arrivo della luce
- più riflessione è diffusione
SPIEGAZIONE
INPUT
OUTPUT: un valore scalare che rappresenta quanta radianza (energia) viene riflessa verso ω⃗r da un’illuminazione che arriva da ω⃗i
DOMANDA: dove sta scritto che materiale sto guardando? Ogni materiale ha la sua BRDF, ed il tipo di materiale va saputo a priori
- Come è un materiale lambertiano a livello microscopico?
- ciò che crea la diffusione è l’irregolarità microscopica: gesso, carta ruvida
EQUAZIONE CHE USA LINPUT PER CALCOLARE LA RADIANZA
- gli input non partecipano direttamente all’equazione, mi serbono per costruirla, quindi definisco i valori intermedi dell’equzione
ATTENZIONE ALLA SPIEGAZIONE
- cos’è l’emisfero blu? indica che il parametro w_i non rapresenta una direzione precisa, ma la direzione di qualsiasi luce che arriva al punto p
- wr cos’è? direzione verso cui stai guardando
- L_e → luce emessa (RADIANZA = ENERGIA): luce generata direttamente nel punto p e diretta verso wr
- esiste solo se appunto p è un emettitore attivo
- L_r → luce riflessa: somma delle luci riflesse, associate a wi
NOI CI FOCALIZZIAMO UNICAMENTE SULLA LUCE RIFLESSA
descrizione componenti: sola lettura
- L_i
PROBLEMA e SOLUZIONE L_r: Troppo complesso per l’online rendering → semplifico e ottimizzo l’equazione
SEMPLIFICO
- materiale uniforme → elimino p
- lambertiana → costante
- poche direzioni prevedibile → numero predefinito di w_i
OTTIMIZZO
Forma compatta
Prodotto componente per componente
- moltiplica albedo (tonalità) con l’intensità
Se ho n sorgenti w_i, allora avrò n addendi della formula di sopra
OSSERVAZIONE 1: BUIO E LUCE BIANCA
TIPI DI SORGENTE
- posizionale → vicine e piccole → lapadina
- direzionali → lontane e intense (così lontante che emettono praticamente un fascio parallelo) → sole
QUINDI
- luce posizonale: w_i (direzione luce emessa) è diverso per ogni punto
- luce direzionale: w_i è costante (di sotto la formula)
- devo sapere sove di trova la fonte rispetto a p per definire quale w_i arriva a p
- w_i varia al variare del punto osservato
- parametro p_L
AFFIEVOLIMENTO CON LA DISTANZA
luce direzionale → intensità costante per qualsiasi punto p
luce posizionale → intensità variabile, più mi allontano dalla sorgente p_L minore è l’intensità
CONSIDERAZIONE SULL’EQUAZIONE (o modello di lightning)
CARATTERISTICHE
- tiene conto solo della riflessione diffusa (quella dei materiali Lambertiani → opachi e non lucidi)
- È un modello physically based, cioè si ispira alla fisica reale (eccetto qualche semplificazione, tipo il modo in cui si gestisce il colore RGB).
- È chiamato modello di illuminazione locale: significa che calcola la luce solo in base alla luce che arriva sul punto p, senza considerare il resto della scena (es. niente ombre proiettate, riflessioni ambientali, ecc.).
PARAMETRI NECESSARI
- Il materiale è descritto con un solo colore chiamato base color (o diffuse color o albedo in scala di grigi).
- L’unica informazione geometrica che conta è la normale al punto della superficie
- Perché nel modello Lambertiano la quantità di luce riflessa dipende solo da quanto la luce è “perpendicolare” alla superficie
- La direzione da cui guardi il punto (osservatore) non cambia il risultato: view-independent (cioè indipendente dal punto di vista).
- Vedremo in seguito altri modelli, in grado di produrre «riflessi» → in base a wr rispetto al raggio di riflessione, avrò un output di un certo tipo
FOCUS SUGLI ATTRIBUTI
- da originali a computati li ho modificati per adattarli alla primitiva 2d
- da computati a interpolati ho definito il peso degli attributi in ogni frammento
- in RGB ho definito il colore di ogni attributo
- prendi ad esempio l’attributo che esprime la normale
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