Thuật ngữ dùng trong Computer Graphic

ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Chiếu sáng và tạo bóng 1/14
C
CC
C
C
CC
C
H
HH
H
H
HH
H
I
II
I
I
II
I
E
EE
E
E
EE
E
Á
ÁÁ
Á
Á
ÁÁ

Á
U
UU
U
U
UU
U
S
SS
S
S
SS
S
A
AA
A
A
AA
A
Ù
ÙÙ
Ù
Ù
ÙÙ
Ù
N
NN
N
N
NN

N
G
GG
G
G
GG
G
V
VV
V
V
VV
V
A
AA
A
A
AA
A
Ø
ØØ
Ø
Ø
ØØ
Ø
T
TT
T
T
TT

T
A
AA
A
A
AA
A
Ï
ÏÏ
Ï
Ï
ÏÏ
Ï
O
OO
O
O
OO
O
B
BB
B
B
BB
B
O
OO
O
O
OO

O
Ù
ÙÙ
Ù
Ù
ÙÙ
Ù
N
NN
N
N
NN
N
G
GG
G
G
GG
G
I
II
I
I
II
I
L
LL
L
L
LL

L
L
LL
L
L
LL
L
U
UU
U
U
UU
U
M
MM
M
M
MM
M
I
II
I
I
II
I
N
NN
N
N
NN

N
A
AA
A
A
AA
A
T
TT
T
T
TT
T
I
II
I
I
II
I
O
OO
O
O
OO
O
N
NN
N
N
NN

N
A
AA
A
A
AA
A
N
NN
N
N
NN
N
D
DD
D
D
DD
D
S
SS
S
S
SS
S
H
HH
H
H
HH

H
A
AA
A
A
AA
A
D
DD
D
D
DD
D
I
II
I
I
II
I
N
NN
N
N
NN
N
G
GG
G
G
GG

G
L
L
i
i
g
g
h
h
t
t
s
s
o
o
u
u
r
r
c
c
e
e
I
I
l
l
l
l
u

u
m
m
i
i
n
n
a
a
t
t
i
i
o
o
n
n
S
S
h
h
a
a
d
d
i
i
n
n
g

g
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Chiếu sáng và tạo bóng 2/14
T
T
h
h
u
u
a
a
ä
ä
t
t
n
n
g
g
ư
ư
õ
õ
d
d
u
u
ø
ø
n

n
g
g
t
t
r
r
o
o
n
n
g
g
C
C
o
o
m
m
p
p
u
u
t
t
e
e
r
r
g

g
r
r
a
a
p
p
h
h
i
i
c
c
s
s
• Illumination: sự chuyển tải dòng
ánh sáng từ nguồn sáng đến các
điểm trong không gian một cách
trực tiếp hay gián tiếp.
• Lighting: qui trình tính toán độ
sáng phản xạ từ một đối tượng
3D.
• Shading: qui trình gán một giá trò màu cho 1 pixel.
L
L
i
i
g
g
h

h
t
t
s
s
o
o
u
u
r
r
c
c
e
e
(
(
L
L
S
S
)
)
• Các thuộc tính của nguồn sáng:
♦
Phổ phát sáng (màu sắc)
♦
Thuộc tính hình học (vò trí,
hướng)
♦

Độ suy giảm đònh hướng
• Nhìn thấy một vật thể = nhìn thấy ánh sáng đến từ các
bề mặt của vật thể.
• Ánh sáng này xuất phát từ các nguồn sáng khác nhau
xung quanh vật thể. Nếu vật thể là trong suốt (không
phản xạ) ta chỉ có thể thấy ánh sáng xuất phát từ các
nguồn sáng nằm ngay sau vật thể.
• Có 2 loại nguồn sáng cơ bản:
♦
Các nguồn tự phát sáng (mặt trời, các bóng đèn, ..)
♦
Các nguồn sáng phản chiếu (các vật thể được chiếu sáng
bởi các nguồn tự phát sáng như bức tường, gương, ...).
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Chiếu sáng và tạo bóng 3/14
• Khi kích thước của nguồn sáng nhỏ so với kích thước của
vật thể được chiếu sáng ta gọi nó là nguồn sáng điểm.
• Các nguồn sáng không thuộc loại này được gọi là các
nguồn sáng phân bố (ví dụ ngọn đèn nêon nằm ở gần
vật thể).
• Chúng ta sẽ chủ yếu xét bài toán tạo bóng với các nguồn
sáng điểm.
I
I
l
l
l
l
u
u

m
m
i
i
n
n
a
a
t
t
i
i
o
o
n
n
• Mục đích:
♦
Mô hình trong máy tính để mô phỏng …

Sự phát sáng tại các nguồn sáng

Sự tán xạ tại các bề mặt

Sự thu nhận tại camera (eye)
♦
Các điều mong đợi từ những mô hình này …

Đúng đắn, chính xác


Ngắn gọn, súc tích

Hiệu quả trong tính toán
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Chiếu sáng và tạo bóng 4/14
• Illumination gồm hai thành phần:
♦
Các nguồn sáng
♦
Đặc tính của các mặt trong cảnh

Phổ phản chiếu (màu)

Thuộc tính hình học (vò trí, hướng, cấu trúc vi mô)

Độ hấp thu
• Một số giới hạn qui đònh bởi hầu hết các hệ đồ hoạ:
♦
Chỉ có direct illumination từ nguồn tự phát sáng đến các
nguồn sáng phản chiếu.
♦
Bỏ qua thuộc tính hình học của các nguồn tự phát sáng.
Chỉ quan tâm đến thuộc tính hình học của các nguồn
sáng phản chiếu.
Khi chưa qua Illumination Khi đã áp dụng Illumination
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Chiếu sáng và tạo bóng 5/14
N
N
g

g
u
u
o
o
à
à
n
n
s
s
a
a
ù
ù
n
n
g
g
x
x
u
u
n
n
g
g
q
q
u

u
a
a
n
n
h
h
(
(
A
A
m
m
b
b
i
i
e
e
n
n
t
t
L
L
S
S
)
)
• Ngay khi các đối tượng không được chiếu sáng trực tiếp,

ta vẫn có thể nhìn thấy chúng. Nguyên nhân là đối
tượng vẫn được chiếu sáng bởi ảnh sáng phản xạ từ các
đối tượng gần nó theo khắp mọi hướng. Phương pháp
thường dùng để mô hình loại ánh sáng này là dùng một
nguồn sáng xung quanh.
• Nguồn sáng xung quanh không có thuộc tính không gian
cũng như hướng. Lượng ánh sáng xung quanh đến với
mọi vật là như nhau. Ánh sáng xung quanh này có thể
có màu sắc xác đònh.
• Lượng ánh sáng xung quanh được phản xạ bởi một đối
tượng độc lập với vò trí và hướng của nó trong không
gian. Thuộc tính của các bề mặt thường được dùng để
xác đònh lượng ánh sáng xung quanh được phản xạ này.
N
N
g
g
u
u
o
o
à
à
n
n
s
s
a
a
ù

ù
n
n
g
g
đ
đ
ò
ò
n
n
h
h
h
h
ư
ư
ơ
ơ
ù
ù
n
n
g
g
(
(
D
D
i

i
r
r
e
e
c
c
t
t
i
i
o
o
n
n
a
a
l
l
L
L
S
S
)
)
• Tất cả các tia sáng từ nguồn sáng đònh hướng đều ssong
nhau và không có tâm phát sáng (origin). Điều này có
nghóa nguồn sáng đặt ở vô cực (Mặt trời là một ví dụ).