Реферат: Интерактивные графические системы

Алгоритм вычисления освещённости для этих классов существенно различен. Поэтому для каждой видимой точки устанавливается признак освещённостиïзатенённости. Идея решения данной задачи основана на следующем факте: видимая точка освещена (находится на свету), если её не закрывают от источника света другие поверхности или эта точка является ближайшей к источнику света, среди всех остальных, лежащих на световом луче.

Для определения затенённости точки (X_Б , Y_Б , Z_Б ) необходимо провести световой луч из источника света на видимую точку и найти точки пересечения этой прямой со всеми поверхностями, входящими в состав объекта. Поскольку объект состоит из примитивов, то первоначально определяется пересечение луча с поверхностью каждого примитива. Если примитив содержит K поверхностей вида f_k (X,Y,Z) = 0, (k = 1,K), то K раз решается система:

X - X_B Y - Y_B Z - Z_B

------------- = ------------- = ------------

X_SUN - X_B Y_SUN - Y_B Z_SUN - Z_B'

f_k (X,Y,Z) = 0

Затем среди множества решений отбирают действительное, а среди них точку, ближайшую к источнику света и лежащую на поверхности объекта.

Примечание: Алгоритм определения затенённости идентичен алгоритму определения видимости, но точка центра проектирования заменяется на точку источника излучения, а точка центра рецептора на видимую точку. Если видимая из рецептора точка является ближайшей к источнику света, то она освещена прямыми лучами.

Проведя данные вычисления для всех I*J рецепторов удаётся получить информацию о координатах видимой из каждого рецептора точки (X_B , Y_B , Z_B )_{i j} , о номере примитива, номере функции поверхности, которой принадлежит точка и признак затенённости / освещённости.

Примечание: При неизменном ракурсе нет необходимости каждый раз вновь определять видимые точки, при перемещении источника света. Координаты видимых точек остаются неизменными. Пересчитывается только признак освещённости.