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Abschwächung durch Dunst oder Nebel
Dunst oder Nebel lassen sich recht einfach simulieren. Da beides mit der Entfer-
nung vom Beobachter dichter wird, hilft dieser Effekt bei der Tiefenschätzung. Da
Dunst und Nebel selbst beleuchtet werden, beleuchten die darin enthaltenen Was-
serteilchen ihrerseits die Umgebung.
In der Praxis wird Nebel simuliert, indem man die durch direkte Beleuchtung
entstehende Facettenfarbe mit einer „Nebelfarbe“ mischt. Dabei hängt das Mi-
schungsverhältnis vom Abstand
t
des Beobachters zur Facette ab. Um die Dichte
des Nebels beeinflussen zu können, erfolgt die Mischung nur innerhalb eines
Tiefenintervalls t
min
<
t
<
t
max
.
Bezeichnet O
F
die Facettenfarbe nach der normalen Beleuchtung und O
N
die
Nebelfarbe, dann ergibt sich die darzustellende Farbe O
t
in der Entfernung
t
zu:
O
t
D
O
F
.1
f
/ C
O
N
fmtf
D
n
max
.
t
t
min
/=.
t
max
t
min
/
Nebelobergrenze
0<
n
max
1
Hinter t
max
wird mit n
max
D 1
die Szene vollständig vernebelt, mit n
max
<1
bleibt
die Szene noch schemenhaft sichtbar. Neben diesem linearen Verlauf sind auch ex-
ponentielle Nebelfunktionen in Gebrauch.
Dämpfung durch das Medium
Die von Lichtquellen beleuchteten Objekte werden das Licht in einer für sie charak-
teristischen Weise weiter verbreiten und dabei die empfangene Intensität verändern.
Eine weiße Fläche gibt beispielsweise jede Intensität wie empfangen weiter. Wird
dagegen eine grüne Fläche mit rotem Licht beleuchtet, so erscheint sie schwarz.
Eine weitere Veränderung der Intensität tritt bei Medien auf, die das Licht dämp-
fen. Je länger der Weg des Lichtes durch das Medium ist, desto geringer wird seine
Intensität. Physikalisch handelt es sich um Absorption wobei der verlorengegan-
gene Teil der innewohnenden Energie in Wärme umgewandelt wird. Das Absorp-
tionsgesetz besagt, dass die Abschwächung des Lichtes von der eingedrungenen
Intensität I
0
, dem Absorptionskoeffizienten
'>0
und dem zurückgelegten Weg l
des Mediums abhängt:
I
D
I
0
e
'
l
Durchsichtige Körper haben niedrige Absorptionskoeffizienten, nicht durchschei-
nende relativ hohe. Für die praktische Umsetzung ist die Berechnung auf allen
„Lichtwegen“ sehr zeitaufwendig, sodass oft mit vereinfachten Methoden gearbei-
tet wird, wie z. B. bei
Abschwächung durch Entfernung
.
9.6.3.4 Spiegelnde Relexion (spekulare Relexion)
Die
spiegelnde
oder
gerichtete Reflexion
kann man an jeder glänzenden Fläche be-
obachten. In Abb.
9.25
werden ein grüner Ball und eine blaue Vase mit gerichtetem
Licht beleuchtet und es entsteht eine Spiegelung durch gerichtete Reflexion. Das
von beiden Objekten reflektierte Licht entsteht durch diffuse Reflexion. An den
