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Abb. 9.65
Strahlverfolgung/Reflektion an drei halbtransparenten Kugeln mit zugehörigem
RayTracing-Baum (
rechts
)
S
Q
an der Rückwand des Quaders reflektiert, gelangt er über den Schnitt S
K
mit der Kugel zum Beobachter, und für ihn ist die Rückwand als Spiegelung
in der Kugel nun doch indirekt sichtbar.
Brechungsstrahl:
Am Schnittpunkt eines Strahls mit einer Oberfläche wird im-
mer ein Reflexionsstrahl generiert (sofern die Oberfläche ihn nicht vollstän-
dig absorbiert), ein Brechungsstrahl nur dann, wenn das Material des Objekts
lichtdurchlässig ist.
An jedem Schnittpunkt S mit einem Objekt wird der Strahl höchstens in zwei Rich-
tungen aufgespalten: in einen Reflexionsstrahl immer, in einen Brechungsstrahl nur
bei lichtdurchlässigen Objekten. Für die Berechnung muss die Szenebeschreibung
deshalb Angaben enthalten über
die Materialeigenschaften hinsichtlich Transparenz und Brechung;
die Lichtquellen;
die lokalen Beleuchtungsmodelle mit Parametern, die die Farben bestimmen.
In den früheren, einfachen lokalen Beleuchtungs- bzw. Reflektionsmodellen wird
nur die Beeinflussung von Oberflächenpunkten mit direkter Beleuchtung von Licht-
quellen betrachtet. Im Allgemeinen jedoch erreicht ein Lichtstrahl irgendwie immer
die Oberfläche, meist indirekt via Reflektion an anderen Oberflächen oder über
Durchlässigkeit durch teilweise transparente Objekte oder einer Kombination von
beiden. Dies wird deutlich an folgendem Beispiel (Abb.
9.65
).
Dargestellt sind drei halbtransparente Kugeln, die sowohl reflektiertes wie gebro-
chenes Licht durchlassen. Ausgehend vom Beobachter wird (Sicht-/Primär-) Strahl
1 durch ein Pixel auf der Projektionsfläche zurückverfolgt. Hierbei ergeben sich
drei Fragestellungen: wie läuft der Strahl durch die Szene, welcher Anteil wird re-
