LIMITI → superfice lucida
SINTESI:
- le superfici lucide non hanno la caratteristica della diffusione
- hanno una direzione R in cui parte la maggioanza della luce riflessa da p
- la diffusione nn è necessariamente azzerata, ma estremamente ridotta e si perde la sua totale omogeneità
- phong non si basa sulla realta fisica bensì su costruzioni geometriche approssimate
PHONG
SINTESI
- la componente di riflesso speculare (w_r) cresce all’avvicinarsi di quel punto R (formula da memorizzare)
COMPONENTE SPECULARE DEL MODELLO DI PHONG
ESPONENTE SPECULARE = PARAMETRO
CARATTERISTICHE
- S è un valore che scelgo a mia discrezione
- maggiore è S, maggiore è la vicinanza di R da w_r
- non c’è nessun base fisica reale, p una scelta attuata solo per modellare l’effetto riflessivo tramite il parametro
L’EFFETTO DESIDERATO
al crescere di S, descesce in fretta il riflesso, dando modo di contemplare il chiaro scuro
- se S è troppo piccolo, ottengo un riflesso troppo grande
- al crescere di S, il prodotto dot va a 0, pk è un valore frazionario
- di solito S non è mai minore di 1, altrimenti ottengo l’effetto opposto
ESEMPIO GRAFICO AL VARIARE DI D
- la linea è la dimensione del riflesso
VARAINTE CALCOLO COMPONENTE SPECULARE
- RAGIONAMENTO
- dato che R è simmetrico a w_i, se n è a metà strada tra w_i e w_r, allora w_r coincide con R
- APPLICAZIONE FORMULA:
- calcolo il vettore che taglia in 2 w_i e w_r e lo chiamo w_h e lo uso nella formula per calcolare la componente speculare al posto di R
- se questo vettore è ortogonale ad n, come lo è il vettore [w_i + r], (cos90=0) allora w_r coincide con R
- confronto con la formul precedente: non cambia nulla all’atto pratico
- formula feometrica vettore w_h → una semplice somma
- n SORGENTI = n luci
APPROFONDIMENTO COMPONENTE SPECULARE (da sapere)
LUCE AMBIENTALE
- zero luce → oggetto nero
- nella realtà è raro che ci sia zero luce, ed è comune la presenza di luce ambientale
- posso computare un piccola costante additiva RGB per emulare questo fenomeno (una luce globale di background che…non ci cancella mai, c’è sempre in modo costante)
- come si crea: luce dell’(ambiente)* colore dell’ ambient (materiale)
SUMMA
termine diffusivo + termine speculare + termine ambiente
- ambiente illuminazione
- tipo di materiale
CONCLUSIONI
- PARAMETRI CHE DESCRIVONO UN MATERIALE IN RELAZIONE ALLA LUCE
Il modello di Phong è semplice ma limitato
È usato da decenni nel rendering in tempo reale perché è leggero da calcolare.
DIFETTI
- Tuttavia, rappresenta solo pochi tipi di materiali, in modo molto semplificato e lontani dal comportamento fisico dei materiali reali
- ad esempio, non rispettano il principio di conservazione dell’energia (può riflettere più luce di quella ricevuta).
- Il modello base di Phong prevede solo:
- luci direzionali/puntiformi
- una luce ambientale costante
Questo non basta per riprodurre ambienti realistici (es. riflessi ambientali complessi, ambient occlusion...)
SOLUZIONI MODERNE
I modelli avanzati risolvono questi problemi
- Le BRDF moderne (Cook-Torrance, Disney, ecc.) usano:
- parametri fisicamente significativi
- una gamma più ampia e realistica di materiali
- Anche se sono più pesanti da calcolare, rendono la scelta dei parametri più semplice e realistica.
Transizione nei videogiochi e nella CG moderna
- I moderni motori grafici stanno abbandonando Phong.
- Oggi si usano modelli basati sulla fisica (PBR) che:
- migliorano l’aspetto visivo
- gestiscono materiali e illuminazione in modo più realistico
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