I 3 addendi nel modello di Lighting di OpenGL. Modello di illuminazione di OpenGL. luce finale = ambiente + riflessione + emissione.
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- Tito Lanza
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1 Modello di illumiazioe di OpeG el resto di questa lezioe vediamo il modello di illumiazioe di OpeG è il modello di lightig storico quello adottato dalla Fixed Pipelie di OpeG eza shader programmati: l uico a disposizioe attualmete (co shaders programmati, o è più ua scelta obbligata ma rimae u buo esempio di quello che possiamo fare u buo bilacio realismo/prestazioi 3 addedi el modello di ightig di OpeG luce fiale ambiete riflessioe emissioe per ogi addedo, ho ua compoete R, G e B. defiite sia per l'oggetto, (sotto forma di attributi per vertice sia per ogi luce che uso le proprieta ottiche dell'oggetto, (di solito soo attributi per vertice el loro isieme soo dette il suo "materiale" termiologia OpeG Compoete emissioe EDs, lampadie... o dipede dalle luci solo dall'oggetto E solo ua compoete additiva costate per R, G e B ota: o mada luce ad oggetti vicii o e illumiazioe globale per fare cio, devo settare ua altra luce 3 addedi el modello di ightig di OpeG luce fiale ambiete riflessioe emissioe Compoete ambiete Modella (grossolaamete la luce che arriva attraverso rifelssioi multiple effetto globale (pur molto semplificato Assuzioe: "u pò di luce raggiuge (e viee riflessa da ogi superficie" ache quelle i ombra Compoete ambiete prodotto fra: colore ambiet del materiale ( R M G M B M colore ambiet della luce ( R G B ota: possoo essere colori RGB diversi prodotto compoete per compoete Piccola costate additiva o dipede dalla ormale della superficie
2 Compoete ambiete 3 addedi el modello di ightig di OpeG Modella (grossolaamete la luce che arriva da tutte le direzioi attraverso riflessioi multiple seza co luce fiale ambiete riflessioe emissioe solo compoete ambiet riflessioe usa riflessioe ulare 4 addedi el modello di ightig di OpeG luce fiale ambiete riflessioe usa riflessioe ulare emissioe Compoete riflessioe usa Esibita ella realtà da (per es: gesso lego (quasi materiali molto opachi (el seso di "o lucidi" Detta ache use reflectio ambertia reflectio materiali che esibiscoo questo comportameto si dicoo usivi o ambertiai opaco i [ita] sigifica ache o trasparete : Cofrota co [eg]: dull ot shiy (ot glossy opaque ot trasparet Joha Heirich ambert Compoete riflessioe usa egge di ambert: a livello microscopico... la superficie preseta micro-sfaccettature caotiche che riflettoo la luce i ua direzioe casuale Compoete riflessioe usa a luce che colpisce ua superficie ambertiaa si riflette i tutte le direzioi (ella semisfera ello stesso modo (dopo ua o più rifelssioi itere! (BRDF costate: u teista molto caotico, che spara ogi pallia che prede i ua dir a caso!
3 Compoete riflessioe usa a luce che colpisce ua superficie ambertiaa si riflette i tutte le direzioi (ella semisfera ello stesso modo Compoete riflessioe usa a luce che colpisce ua superficie ambertiaa si riflette i tutte le direzioi (ella semisfera ello stesso modo Compoete riflessioe usa Dipede solo da: l'orietameto della superficie (la "ormale" la direzioe della luce del raggio icidete Compoete riflessioe usa Dipede solo da: l'orietameto della superficie (cioè la sua "ormale" la direzioe della luce (cioé del raggio icidete luce cosθ R, G, B (di solito biaco: 1,1,1 R, G, B (il "colore" dell'oggetto moltiplicazioe compoete per compoete Compoete riflessioe usa Dipede solo da: l'orietameto della superficie (cioè la sua "ormale" la direzioe della luce (cioé del raggio icidete Compoete riflessioe usa Dipede solo da: l'orietameto della superficie (cioè la sua "ormale" la direzioe della luce (cioé del raggio icidete luce cosθ luce cosθ fa parte del "materiale" (caratteristica dell'oggetto
4 Compoete riflessioe usa Compoete riflessioe usa Dipede solo da: l'orietameto della superficie (cioè la sua "ormale" la direzioe della luce (cioé del raggio icidete se agolo é compreso fra 0 e 90, else: 0, (oggetto i ombra di se stesso luce cosθ luce ( ˆ ˆ ota: ciascuo dei "putii" i questa equazioe rappreseta ua operazioe diversa! compoete usa piccola 70⁰ compoete usa grade 35⁰ compoete usa massima 0⁰ Compoete riflessioe usa Compoete riflessioe usa Proprietà modello fedele delle caratteristiche ottiche (BRDF di alcui materiali reali ma o poi molti compoete usa ZERO 90⁰ compoete usa ZERO >90⁰ (la superficie è ella propria stessa ombra modello fisicamete coerete per es, coserva l'eergia molto semplice da calcolare 4 fattori che cosideriamo luce fiale ambiete riflessioe usa riflessioe ulare emissioe Compoete riflessioe ulare Feomeo molto semplice (cocettualmete: fotoi che rimbalzao come pallie! B: atura corpuscolare del fotoe il rimbalzo dipede dalla ormale della superficie i formula? Microscopicamete: la ormale delle microfacets si discosta poco da quella della superficie macroscopica (meo se e discosta, i media, maggiormete ulare apparirà la sup
5 Compoete riflessioe ulare "Specular" reflectio Per materiali lucidi co riflessi brillati ("highlights" Compoete riflessioe ulare dea base: la luce o viee riflessa da materiali lucidi i maiera eguale i tutte le direzioi seza co Compoete riflessioe ulare : raggio icidete : ormale R: raggio riflesso V: dir. di vista Compoete riflessioe ulare Phog light model by Bui-Tuog Phog, 1975 θ θ α R V i 3D luce cosα i 3D Compoete riflessioe ulare Elevado il coseo ad ua poteza, si ottegoo riflessi piu' piccoli e brillati Compoete riflessioe ulare Phog light model by Bui-Tuog Phog, 1975 luce cosα luce materiale cos α fao parte del "materiale" (caratteristiche dell'oggetto i 3D
6 Compoete riflessioe ulare Compoete riflessioe ulare Phog light model by Bui-Tuog Phog, 1975 luce cosα luce ( Rˆ Vˆ luce materiale materiale cos α i 3D Compoete riflessioe ulare Bli-Phog light model: semplificazioe del Phog light model risultati simili, formula diversa: phog: ( Rˆ Vˆ luce materiale bli-phog: ( H ˆ ˆ θ luce θ α R V materiale H V / V "half-way" vector Compoete riflessioe ulare Bli-Phog light model: semplificazioe del Phog light model risultati simili, formula diversa: phog: ( Rˆ Vˆ luce materiale bli-phog: ( H ˆ ˆ Jim Bli (MEGA-MEGA-GURU luce materiale 4 fattori che cosideriamo luce fiale ambiete riflessioe usa riflessioe ulare emissioe Equazioe di lightig i totale tot luce ambiet luce use ( H luce k materiale emissio propretà del materiale materiale ambiet ( materiale use materiale propretà della luce
7 Materiali... Equazioe di lightig: modellazioe delle luci tot luce ambiet luce use ( Hˆ ˆ luce k materiale emissio materiale ambiet ( ˆ ˆ materiale use materiale ( ˆ Vˆ ˆ Vˆ propretà della luce Modellazioe delle luci Come varia? costate ella scea: foti di luci "direzioali" buoo per foti di luce molto distati, e.g. il sole varia ella scea: foti di luci "posizioali" buoo per foti di luci vicie, e.g. lampadie Modellazioe delle luci: luci posizioali elle luci posizioali, si può atteuare l'itesità i fuzioe della distaza teoria (per la fisica itesità 1 / distaza 2 f attetuazioe luce 1 c d 2 Modellazioe delle luci: luci posizioali Equazioe di lightig pratica, questo porta ad atteuazioi della luce troppo repetie vece usiamo: f attetuazioe luce 1 mi, 1 2 c1 c2d c3d tot f luce k ambiet luce use ( H luce k materiale emissio attetuazioe luce materiale ambiet ( materiale use materiale 1 mi, 1 2 c1 c2d c3d f attetuazioe luce
8 Tipi di luci Tipi di luci: posizioali direzioali spot-lights (faretti Spotlights Defiite da tre parametri: Equazioe di ightig di OpeG (completa caratteristiche della luce caratteristiche del materiale dati dalla scea tot luce k ambiet luce use k ( Hˆ ˆ luce materiale ambiet ( ˆ ˆ materiale use materiale f atteuazioe luce f effetto spotlight k materiale emissio f attetuazioe luce effetto spotlight 1 mi, 1 2 c1 c2d c3d (, spot, spot spot f f, directio cutoff Agle beam width
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19 31 43 55 67 79 91 103 870,5 882,5 894,5 906,5 918,5 930,5 942,5 954,5
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