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第九章真实感图形生成技术
.
本章重点
1.了解真实感图形绘制的根本原理。
2.了解并掌握简单光照模型的组成及应用。
3.了解并掌握绘制真实感图形时常用的多边
形明暗处理的方法。
难点：1.如何使用简单光照模型？
2.如何绘制真实感图形？
.
9.1引言
真实感图形的绘制是计算机图形学的一
重要组成局部，
它综合利用了数学、物理学、计算机科学和其
它科学知识，在
计算机图形设备上生成象彩色照片那样的真实
感图形。
一.真实感图形的生成步骤
★初始数据的输入★图形
变换
.
二.颜色
三基色原理
三基色的条件是：这三种颜色中任意二种的组合都不
能产生
第三种颜色，这三种根本颜色就称之为三基色。最常用的
三基色
是红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)。
由配色实验可知，标准白光的配色方程为：
F白＝1[R]＋1[G]＋1[B]
任意彩色光的配色方程为：
F＝R[R]＋G[G]＋B[B]
其中，[R]、[G]、[B]分别为红基色单位、绿
基色单位和蓝基色
单位，R、G、B分别表示合成颜色F时所需红、绿、蓝三刺
激值的
大小。
.
三.光照模型
物体上某一种颜色的明暗程度(辉度)需采用光照模型进行
计算。简单的光照模型仅考虑光源照射到物体外表产生的反射
光，所生成的图形可以模拟出不透明物体外表的明暗程度，具
有一定的真实感
复杂的光照模型除了考虑上述因素之外，还要考虑周围环
境光对物体外表的影响。它可以模拟出镜面映象、透明、纹理
等，可使绘制的图形更逼真
.
9.2简单光照模型
当光照射到物体外表上时，会出现三种情
况：
①光可以通过物体外表向空间反射，产生
反射光
②对于透明体，光可以穿透该物体并从另
一端射出，产生透射光
③局部光将被物体外表吸收而转换成热
上述三局部中，仅仅是反射光和透射光能
够进入人眼产生视觉效果
.
物体外表的反射光和透射光的强弱决定了物体外表的明暗
程度，而这些光中所含不同波长光的比例那么决定了物体外表
的色彩。
一般我们假定入射光均为白光。
假设物体不透明，那么物体外表呈现的颜色仅由其反射光
决定。
通常，反射光由三个分量组成，分别是环境反射、漫反射
和镜面反射。
环境反射分量是假设入射光均匀地从周围环境入射至物体
外表，并等量地向各个方向反射出去，因此也可以看成是一种
.
漫反射光，且只占一般漫反射光的很小一局部。
一.漫反射分量表示特定光源在物体外表产生的反射光中，
那些向空间各个方向均匀反射出去的光，这种反射光的计算可
以使用朗伯余弦定律：对于一个漫反射体，其外表的反射光亮
度和光源入射角(入射光线与外表法向量的夹角)的余弦成正比。
即：
光源
I漫＝IpdCOSθ
其中I漫为外表反射光亮度I
pd
Ipd为光线垂直入射时反射光亮度
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