Graphics Reference
In-Depth Information
Abb. 9.30
Blinn-Modell: Bildung des
Halfwayvektors
{h}
aus der Beleuch-
tungsrichtung
{l}
und der Blickrichtung
{v}
übereinstimmen. Die drei Komponenten von k
S
werden oft gleich gesetzt, da die
Farbe der Reflexion mit der der Lichtquelle identisch ist.
Das Blinn-Modell
Das Blinn-Beleuchtungsmodell ist ebenfalls ein lokales Beleuchtungsmodell auf
der Grundlage des Phong-Modells. Es wurde 1977 von James F. Blinn beschrieben
und läuft darauf hinaus, sich einen Winkel
®
für die Abklingfunktion cos
a
.®/
auf
andere Art zu beschaffen. Hierzu wird ein sogenannter Halfwayvektor
{h}
verwen-
det, der aus der Beleuchtungsrichtung
{l}
und der Blickrichtung
{v}
gebildet wird.
Der Reflexionsvektor
{r}
wird dazu nicht gebraucht, sodass man ihn folglich gar
nicht erst berechnen muss (Abb.
9.30
).
Auch hier liegt die Blickrichtung
{v}
im Allgemeinen
nicht
in der Ebene, die
durch
{l}
und
{n}
aufgespannt wird. Nur für den Sonderfall, das
{v}
in dieser Ebene
liegt, gilt
2' D ®
. Der Vektor
{h}
stellt die Winkelhalbierende zwischen
{l}
und
{v}
dar und ist identisch mit einer der beiden Diagonalen des durch
{l}
und
{v}
gebildeten Rhombus. Mit normierten Vektoren gilt
f
h
gDf
l
gCf
v
g
Liegen die Lichtquelle und der Beobachterstandort im Unendlichen (Parallelpro-
jektion), sind
{l}
und
{v}
unveränderlich und damit ist
{h}
konstant und braucht nur
einmal für die ganze Szene berechnet zu werden. Für jede Facette gilt der Winkel
'
,
der sich wieder als Skalarprodukt aus cos
.'/ D .
n
/ f
h
g
ergibt. Der spekulare An-
teil berechnet sich damit zu
I
sp
D
I
P
k
s
cos
a
.'/
Durch diesen leicht vereinfachten Ansatz werden die Berechnungen etwas be-
schleunigt ohne die Qualität der Grafik merklich zu beeinflussen. Da in den
Phong-Modellen nahezu alle Parameter empirischer Natur sind, können sie zur
Steuerung in Grenzen variiert werden, bis zufriedenstellende Grafiken entstehen.
Das Modell von Warn
Das Modell von Warn ist eine Ergänzung des Phong-Modells und funktioniert le-
diglich ein Punktlicht um als Spotlight mit einem definierten Strahlungswinkel. Die
