基本镜面底纹 [英] Basic Specular Shading

问题描述

我用一个简单的code产生阴影球玩耍。我还没有完全理解数学，但我想出来的，因为我用code发挥。我不知道怎么一有可能实现的镜面底纹这个在此基础上code。有什么建议？

I am playing around with a simple code that generates a shaded sphere. I don't yet fully understand the math but I am figuring it out as I play with the code. I was wondering how one might implement specular shading into this based on this code. Any suggestions?

for (y=0;y<screenHeight;y++)
for (x=0;x<screenWidth;x++)
if (sqr((x-xcenter)*(x-xcenter)+(y-ycenter)*(y-ycenter))<radius)
 {
 vx=(x-xcenter);
 vy=(y-xcenter);
 vz=sqr(radius*radius-vx*vx-vy*vy);
 vl=sqr(vx*vx+vy*vy+vz*vz);
 co_angle=(lx*vx+ly*vy+lz*vz)/(ll*vl);
 pixel=co_angle*255;
 }

我在看这个线程和第二图像是我后。但我也并不完全了解数学有两种：麻烦与海防阴影

在此先感谢。

推荐答案

添加倒影首先你通过表面需要镜面光矢量正常

• 
• 所有这些都是单位向量：
• → - （黄色）光源
• N - （AQUA）表面法线
• 研究 - （绿色）反射光的方向
• 电子 - （橙色​​），以眼/摄像机的方向
• 点：
• P - （红） - 渲染像素位置
• ① - （洋红色） - 反射中点
• 轴系：
• - 布朗反射中点
• 黄色 - 光
• 灰色的 - 眼睛/相机

• all these are unit vectors:
• l - (yellow) to light source
• n - (aqua) surface normal
• r - (green) reflected light direction
• e - (orange) to eye/camera direction
• points:
• p - (red) - rendered pixel position
• q - (magenta) - reflection midpoint
• axises:
• brown - reflection midpoint
• yellow - to light
• gray - to eye/camera

那么怎么办呢？

• N，P，E，L 是knowns还是可以很容易地计算出
• 如果光线方向则→是恒定的所有像素
• 如果光源是一个点，则 L = light_pos-P; L / = | L |;
• E = eye_pos-P; E / = | E |;
• 现在，你需要找点①我用点积为这个 Q = P +（N *点（L，N））;
• 现在研究矢量容易 R =（P + 1）+ 2 *（Q-（P + 1）） - P = 2 *（QP）-1;
• 希望我没有做一个愚蠢的数学错误/错字的地方，但应该清楚我是如何得到方程

• n,p,e,l are knowns or can be easily computed
• if light is directional then l is constant for all pixels
• if light source is a point then l=light_pos-p; l/=|l|;
• e=eye_pos-p; e/=|e|;
• now you need to find point q I use dot product for this q=p+(n*dot(l,n));
• now the r vector is easy r=(p+l)+2*(q-(p+l))-p=2*(q-p)-l;
• hope I did not make a silly math mistake/typo somewhere but it should be clear how I obtain the equations

现在你有反射向量研究

now you have reflection vector r

• 所以由 M = light_color乘以像素的颜色添加底纹*点（R，E）+ ambient_light;
• 要添加您需要添加到m的最大感言这是present仅在靠近研究
高光点
• 让 CA = COS（ANG​​）=点（R，E）; 不需要 ANG 直接余弦是好的
• 现在，来限制反射圆锥大小做 CA =战俘（约5.0）可以使用任何指数
• 这会降低下面的一个值，所以这是很远小于原材料余弦
• 所以现在更大的指数较小的光斑尺寸锥形：
• M =（light_color * 0.5 *（CA +​​点（R，E）））+ ambient_light;
• 您还可以添加混合系数改变镜面和正常反射光的强度之间的比率
• 现在，渲染像素的 P 与颜色= surface_color *米;

• so add shading by multiplying pixel color by m=light_color*dot(r,e)+ambient_light;
• to add specular spots you need add to m the maximal reflections which are present only near r
• so ca=cos(ang)=dot(r,e); you do not need ang directly cosine is fine
• now to limit the specular cone size do ca=pow(ca,5.0) can use any exponent
• this will lower the values below one so it is much much less then raw cosine
• the bigger the exponent the smaller spot cone size so now:
• m=(light_color*0.5*(ca+dot(r,e)))+ambient_light;
• you can also add mixing coefficients to change the ratio between specular and normal reflection light strength
• now render pixel p with color=surface_color*m;

希望我没忘了什么东西它是一个，而我codeD这样的事情...

Hope I didn't forget something it is a while I coded something like this...

这篇关于基本镜面底纹的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！