知识卡片
镜面光、漫射光、环境光共同决定表面外观
内容
物体表面的视觉外观本质上是光和材质相互作用的结果,可以拆成三个来源:镜面光是光滑表面把平行入射光基本按同一方向反射出去的结果,只有当表面朝向恰好把光反射向观察者时才可见,因此常表现为一小块明亮高光,且颜色最接近光源本身;漫射光是光线穿入表面、在材质内部粒子间反复弹跳后以各种方向散射出来的结果,因为与材质接触更充分,颜色更接近物体本身,且在更大范围的观察角度内都能看到;环境光则是不来自任何特定方向、四处弥漫的”背景光”,让物体即使完全背对主光源的部分也不至于纯黑。表面越光滑,镜面光占比越高(看起来发亮);表面越粗糙,漫射光占比越高(看起来灰暗均匀)。发散:这三种光的划分不是物理学上截然分开的三类光子,而是渲染计算里为了让”表面看起来是什么样”这个复杂问题变得可分解、可分别建模而人为拆出的三个分量——通过把物体外观拆成三个独立可控的成分分别计算再叠加,渲染引擎才能用同一套框架去逼近千差万别的材质观感(哑光、光泽、透光)。
参考来源
《计算机科学概论》第10章《计算机图形学》