第八章 真实感形学.ppt

计算机图形学主讲:刘圣军Email:@*第八章真实感图形学*真实感图形的特点能反映物体表面颜色和亮度的细微变化能表现物体表面的质感能通过光照下的物体阴影,极大地改善场景的深度感和层次感,充分体现物体间的相互遮挡关系能模拟透明物体的透明效果和镜面物体的镜面效果*影响观察者看到的表面颜色的因素物体的几何形状光源位置、距离、颜色、数量、强度、种类环境遮挡关系、光的反射与折射、阴影视点位置物体性质材料、颜色、透明度折射性表面光洁度*真实图像的生成用一个数学模型表示真实世界场景光照明效果的物理模型,通过计算这个数学模型得到计算机模拟出来的真实感效果。I(x,y,t,λ)代表像源(成像平面)的空间辐射能量分布,即真实场景的物体对该点的辐射光能贡献,通常难以获得具体表达式。其中(x,y)为图像平面坐标,t为时间,λ为波长。*真实图像的生成生成一幅现实的图像,关键在于I的计算。而其计算核心在于如何仿真光源发出的光线在物体之间的传播。光照明效果一般包括光的反射,光的透射,表面纹理和阴影等。要产生具有高度真实感的图像,颜色是其中最重要的因素。*颜色模型颜色是一门很复杂的学科,它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学。颜色模型是在某种特定环境中对于颜色的特性和行为的解释方法。目前已经有了许多的有关颜色的理论、测量技术和颜色标准,但没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受。*颜色模型明度:是视觉系统对在大为时间和单位角度及单位投影面上光源辐射的能量的感知属性。饱和度:对于明度的一个区域的色彩,是指颜色的纯洁性,它可用来区别颜色敏感的程度。色调:是指颜色的外观,通常是指纯度和主频率两种颜色特征,它用于区别颜色的名称或颜色的种类。对颜色的感觉实际上就是视觉系统对可见物体辐射或者发射的光波波长的感觉。色调用:红、橙、黄、绿、蓝、青、紫等术语来刻画。如果两种彩色光源混合成白色光,那么就称为互补色。如:红色和青色、绿色和品红、蓝色和黄色。*颜色模型*颜色模型RGB颜色模型。一个能发出光波的物体称为有源物体,它的颜色由该物体发出的光波决定,那么我们使用RGB相加混色模型。电视机和计算机显示器使用的阴极射线管(cathoderaytube,CRT)是一个有源物体。CRT使用3个电子枪分别产生红(red)、绿(green)和蓝(blue)三种波长的光,并以各种不同的相对强度综合起来产生颜色。视频监视器采用的是RGB彩色模型。*