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und Isotropie des Oberflächenmaterials ist nicht enthalten. Das Schlick-Modell un-
terscheidet homogenes bzw. heterogenes Oberflächenmaterial, wahlweise lassen
sich Anisotropie und Selbstabschattung einbinden. Bei heterogenemMaterial - also
doppelschichtigen Oberflächen - sind vorstehende Gleichungen auf beide Schich-
ten anzuwenden, wobei S
0
œ
./
und
D
0
./
für die zweite Schicht stehen:
I
œ
.
t
;
u
;
v
;
v
0
;
w
/ D
S
œ
.
u
/
D
.
t
;
v
;
v
0
;
w
/ C Œ1
S
œ
.
u
/
S
0
œ
.
u
/
D
0
.
t
;
v
;
v
0
;
w
/
Als weitere Materialkonstante ist die Isotropierichtung mit dem Vektor
{t}
anzu-
geben. Wird auf Anisotropie verzichtet, ist die Funktion A
.
w
/ D 1
und braucht
praktisch nicht berücksichtigt zu werden.
9.6.4 Schattierung
Nachdem nun einige Beleuchtungsmodelle zur Berechnung der Lichtintensitäten
vorgestellt sind, geht es als Nächstes darum, diese Intensitäten als abgestufte Farben
auf den Oberflächen sichtbar zu machen. Hierzu wird „Schattierung“ -
Shading
-
benötigt, die nicht verwechselt werden darf mit
Schattenwurf
. Die Schattierung ist
zuständig für die farbliche Abstufung der Oberflächen, während Schattenwurf die
Abdeckung von Licht durch Hindernisse bedeutet.
Im Rahmen technisch-wissenschaftlicher Anwendungen spielt der Schattenwurf
nur eine untergeordnete Rolle, im Bereich ingenieurtechnischer Anwendungen ist
er von großer Bedeutung zur realistischen Darstellung dreidimensionaler Szenen
wie Gebäude, Brücken u. a. Die Berücksichtigung des Schattenwurfes besitzt eine
gewisse Analogie zumVerdeckungsproblem: Was aus der Position einer Lichtquelle
sichtbar ist, wird direkt von ihr beleuchtet und liegt folglich nicht im Schatten.
Wir kommen nochmals zurück zu einer der Intensitätsgleichungen und setzen
für die Winkelfunktionen jetzt doch die Skalarprodukte der Vektoren ein:
I
D
k
a
I
a
C
f
.
d
/
I
P
Œ
k
d
cos
.™
0
/ C
k
s
cos
a
.®/
D
k
a
I
a
C
f
.
d
/
I
P
Œ
k
d
.
(n)
f
l
g/ C
k
s
..
r
/ f
v
g/
a
In dieser Form wird deutlich, dass die zu berechnende Intensität ganz wesent-
lich vom Normalenvektor
{n}
der Oberfläche bestimmt wird (auch an {r} ist {n}
beteiligt), d. h., es werden letztlich alle Facettennormalen gebraucht. Sind diese be-
rechnet, kann man sich den Aufwand aussuchen, an welchen Punkten der Szenerie
die Intensitäten berechnet werden. Der rechnerische Aufwand steigt in der angege-
benen Reihenfolge der Schattierungsverfahren.
Flat Shading
Mit dem Normalenvektor der Facette wird ihre Intensität berechnet und damit
die ganze Facette eingefärbt; dies entspricht konstanter Schattierung.
