Işık Gölge Işık kaynakları Işıklandırma Gölgelendirme Gölge oluşumu Gölgelendirme algoritmaları (ShadowingAlgorithms)

Işık Kaynakları Nokta kaynak : Dağıtık Kaynak :

Sahne ışığı Ambient Light : Sonsuzdaki bir kaynaktan gelen, yüzeyler üzerinde fazlaca da etkisi olmayan, ama bir miktar ton açılmasına neden olan ışıktır. Düzlemi ya da yönü yoktur. Diffuse Reflection : Belirli bir ışık kaynağından, belirli bir şiddette gelen ışığın yarattığı yansımadır.

Diffuse Reflection :( 0<= kd<=1) I amb diff = Kd.Ia Ii, diff = Kd.Ii. cos a (cos a = (N.L) ) Ii, diff = Kd.Ii (N.L) I diff = Ka.Ia + Kd.Ii.(N.L)

Ka ve Kd değişkenleri için örnek değerler

Gölgelendirme

Gölge oluşumu

Tüm gölgelendirme algoritmaları için, 3 yaklaşım söz konusu. A Poligon scan-line approach A two pass hidden surface algoritm Shadow volumes

Gölgeleme Algoritmaları Basit bir gölge algoritması Z-buffer ile gölge hesabı Base Line algoritması BSP ağacı algoritması Shadow Tiling

Basit bir gölgelendirme algoritması Poligonun her köşesi için ; Köşeden ışık kaynağına giden bir vektör yarat, Bu vektörü, düzleme değene kadar uzat, Vektörü, ışık kaynağı pozisyonu ile topla, bu köşenin gölge poligondaki karşılığını bulmuş oldun.

Z-buffer ile gölge hesaplama

Z-buffer ile gölge hesaplama Birinci ışık kaynağndan nesnenin görüntüsü

Z-buffer ile gölge hesaplama İkinci ışık kaynağndan nesnenin görüntüsü

Z-buffer ile gölge hesaplama Z-buffer kullanılarak render edilen nesnenin son hali

BSP Ağacı Bir sahnede, poligonlardan birisi, “kök” poligon olarak seçilir ve tüm diğerleri, üç gruba ayrılırlar : poligonla aynı düzlemde olanlar, poligonun önünde kalanlar, ve poligonun arkasında kalan poligonlar. Düzlem tarafından ikiye kesilen poligonlar da, işleme iki poligon olarak girerler. Ağaç oluşturma algoritması, recursive olarak, tüm poligonların nerede kaldıklarını hesaplar. Herhangi bir kamera pozisyonuna göre poligonları render etmek için ise, yapılması gereken, ağaca ışık kaynağının koordinatlarına göre bir dönüşüm uygulamaktır. Dönüşüm sonunda arkada kalan poligonlara artık gölgede kalıyorlar diyebiliriz.

Base Line algoritması 1. En yakından başlayarak tüm poligonlar için, 1.1. İlk önce, SV0 ı oluştur. 1.2. P1, SV0’ ın içinde ise, P1 için gölge değerine null aktar, 1.3. Değilse, SV1’ i hesapla. 1.4. Eğer SV0, SV1’ in içinde ise, ya da aynılarsa, SV0’ a null aktar.

SVBSP Ağacı Algoritması

Shadow Tiling Algoritması Işık kaynağının çevresine bir küp yerleştiriliyor. Bu küpün de yüzeyi ızgaralara bölünmüş, ve her ızgara elemanına, tile deniliyor. Sahne poligonları, küp üzerine yansıtılıyor, ve poligonlara ait belirleyenler, her yüzeye ait iki boyutlu bir matris içinde tutuluyor.