Тени. Модификация алгоритма с z - буфером.
Можно изменить алгоритм, использующий z-буфер, так, чтобы он включал построение теней. Модифицированный алгоритм состоит из двух шагов:
Строится сцена из точки наблюдения, совпадающей с источником. Значения z для этого вида хранятся в отдельном теневом z-буфере. Значения интенсивности не рассматриваются.
Затем сцена строится из точки, в которой находится наблюдатель. При обработке каждой поверхности или многоугольника его глубина в каждом пикселе сравнивается с глубиной в z-буфере наблюдателя. Если поверхность видима, то значения х, у, z из вида наблюдателя линейно преобразуются в значения х', у', z' на виде из источника. Для того чтобы проверить, видимо ли значение z' из положения источника, оно сравнивается со значением теневого z-буфера при х', у'. Если оно видимо, то оно отображается в буфер кадра в точке х, у без изменений. Если нет, то точка находится в тени и изображается согласно соответствующему правилу расчета интенсивности с учетом затенения, а значение в z-буфере наблюдателя заменяется на z'.
Прозрачность. Модификация алгоритма с Z - буфером.
В непосредственный алгоритм, использующий Z - буфер, эффект прозрачности ввести нельзя. Для этого чтобы его учесть необзодимы отдельные буферы прозрачности, интенсивности,весовых коэфициентов, а также отметить прозрачные многоугольники в структуре данных.
Алгоритм:
Для каждого многоугольника:
если многоуг. прозрачный, то внести в спсок произрачный многоуг.
если многоуг. непрозрачный, и Z>Z-буфер то записать его в список непрозрачных многоуг. и скорректировать Z буфер.
Для каждого прозрачного многоугольника:
если Z > Z-буфер, то прибавить его коэф прозрачности к значению, содержащемуся в буфере весовых коэфициентов прозрачности, прибавить интенсивность к значению, содержащемуся в буфере интенсивности прозрачности по след. правилу:
I_bn=I_b0 * t_b0 + I_c* t_c
I_bn - новое значение интесивности
I_b0 - старое значение интесивности
t_b0 - старый коэф прозрачности из буфера весовых коэф
I_с- интесивность текущего многоугольника
t_с - коэф прозрачности текущего многоугольника
На последнем этапе объединяем буфер интенсивности для прозрачных и непрозрачных многоугольников:
I_fb=I_b0 * t_b0 + I_fb0*(1- t_b0)
I_fb - окончательная интенсивность в буфере кадра
I_fb0 - старое значение интенсивности в буфере кадра
Фактура. Нанесение узора на поверхность.
В машинной графике фактурой называется детализация строения поверхности. Обычно рассматриваются два вида детализации. Первый состоит в том, чтобы на гладкую поверхность нанести заранее заданный узор. После этого поверхность все равно остается гладкой. Наложение узора на гладкую поверхность выполняется с помощью функции отображения. Второй тип детализации заключается в создании неровностей на поверхности. Такие шероховатые поверхности реализуются путем внесения возмущений в параметры, задающие поверхность.
Впервые метод для нанесения рисунка (узора) на поверхность предложил Кэтмул. Этот способ вытекает из его алгоритма разбиения для криволинейных поверхностей. Блинн и Ньюэл усовершенствовали подход Кэтмула и включили в алгоритм отражение и блики на криволинейных поверхностях.
Главным
при нанесении рисунка на
поверхность является отображение,
поэтому в данном случае задача сводится
к преобразованию систем координат. Если
рисунок задан в фактурном пространстве
в прямоугольной системе координат
,
a
поверхность - в другой прямоугольной
системе координат
,
то
для нанесения рисунка на поверхность
нужно найти или задать функцию отображения
одного пространства на другое, т. е.
или
