Цифровое моделирование на C#

Существует еще один подход к освещению как полигональных, так и других типов моделей. Если мы умеем вычислять значение цвета для произвольной точки объекта, то можно рассчитать освещенность для каждой точки модели. Это, так называемый, метод попиксельного освещения. Понятно, что он является наиболее ресурсоемким из всех. Этот метод может применяться в областях, где скорость расчета освещенности не так важна по сравнению с качеством – например, в мультипликации, где картинки подготавливаются заранее и не так важно, как долго отрисовывался конкретный кадр.

В качестве практической вставки посмотрим, как закрасить треугольник в соответствии с методом Гуро. В графической библиотеке GDI+ присутствует необходимый функционал, чтобы линейно интерполировать цвета между тремя вершинами. (см. листинг ниже)

Моделирование тумана

Вид модели зависит не только от того, какие источники света ее освещают, но и от наличия атмосферных эффектов, в частности, тумана.

Благодаря удачной настройке таких эффектов можно изменить эмоциональное восприятие сцены, сделать ее более реалистичной или добавить некий мистический налет.

В этой части урока мы научимся моделировать присутствие тумана на сцене. Мы смоделируем туман, который равномерно скрывает объекты в направлении глубины сцены. Действие такого тумана легко объяснить следующими словами: чем ближе к нам объект, тем более четко мы его видим и тем меньшее значение оказывает туман на цвета объекта, и наоборот, чем дальше объект, тем менее четко мы его видим и тем большее значение оказывает туман (его цвет) на то, каким мы видим объект.

Можно сказать, что корректирующее действие тумана является функцией расстояния от наблюдателя до объекта.

Рассмотрим формулу, с помощью которой можно вычислять цвет 3D-модели в условиях тумана:

X

– цвет 3D-модели с учетом тумана.

F – цвет тумана (в природе, как правило, это белый цвет, но можно использовать и другие цвета).

R – расстояние от наблюдателя до объекта.

X – исходный цвет объекта, вычисленный например, по методу Фонга.

d – параметр тумана (плотность).

Как работает эта формула? Если R=0, то есть объект находится перед наблюдателем, тогда X

равно исходному цвету объекта. Если же устремить R в бесконечность, X

устремится к цвету тумана. Не стоит рассматривать эту формулу как некоторую каноническую и единственно правильную.