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den. Mit beiden Modellen ist der Strahlungskegel eines Spotlichts auf beleuchteten
Objekten deutlich wahrnehmbar.
Flächenlichtquellen
sind aus kleinen Lichtquellen kompakt zusammengesetzt.
Da die Szene durch eine Vielzahl von Facetten angenähert wird, kann man auch eine
beliebig geformte Lichtquelle durch kleine Flächenlichtquellen annähern. Ändert
sich die abgestrahlte Intensität einer Flächenlichtquelle nicht, wird sie als homogen
bezeichnet.
Die Merkmale einer homogenen Flächenlichtquelle sind ihre Intensität
I
h
,die
Position des Mittelpunktes
P
h
und die Fläche der Lichtquelle
A
h
, sowie die Flä-
chennormale
f
n
h
g
der Ausstrahlungsrichtung. Flächenlichtquellen werden üblicher-
weise nur bei RayTracing oder Radiosity eingesetzt.
9.6.3 Lokale Beleuchtungsmodelle
Lokale Beleuchtungsmodelle sind einfache Modelle und schnell berechenbar. In der
Grundform können keine Schatten erzeugt werden, weil die Lichtquelle als „head
light“ am Ort des Beobachters steht. Auch werden keine Reflexionen
zwischen
den
Facetten berücksichtigt. Trotzdem geben sie einen einigermaßen realistischen drei-
dimensionalen Eindruck der Szene wieder. Mit dieser fiktive Beleuchtung lassen
sich die Helligkeiten der Facettenfarben korrigieren anhand des Winkels zwischen
Flächennormale und der Projektionsrichtung.
Dieser einfache Ansatz wird verbessert durch das Simulieren des Verhaltens von
Licht auf Oberflächen. Dabei wird die Helligkeit bzw. Farbe eines von einem Punkt
auf dieser Oberfläche in eine bestimmte Richtung reflektierten Lichtstrahls berech-
net. Hierzu verwendet man die Blickrichtung, die Lichtquelle mit Einfallswinkel
und die Materialeigenschaften der Oberflächen.
Die lokalen Beleuchtungsmodelle lassen sich in zwei Gruppen einteilen; in die
rein empirischen, die ohne physikalischen Bezug auskommen und in die „physika-
lischen“, die die relevanten physikalischen Gesetze einbinden.
empirisch:
physikalisch:
Lambert (1760)
Cook Torrance (1977)
Phong (1975)
Schlick (1994)
Blinn (1977)
Warn (1983)
Lokale Beleuchtungsmodelle sind vor allem deshalb so weit in ihrer Komplexität
reduziert, damit sie in Echtzeit berechnet werden können. Neben der Computergra-
fik finden sie hauptsächlich in 3D-Computerspielen ihre Anwendung [
1
].
