Особенности отражения света — основа имитации материалов
Зеркальный блик возникает на том участке поверхности, где угол падения лучей света относительно нормали поверхности равен (или примерно равен для поверхностей, не являющихся идеально гладкими) углу отражения в направлении глаз наблюдателя, как показано на рис. 13.1. Чем более гладкой, или глянцевитой, является поверхность, тем меньше по размеру область блика. Для идеально гладкой поверхности блик стягивается в точку. Сильно шероховатые поверхности, такие как ткань или обожженная глина, могут почти совсем не давать блика. Цвет блика обычно выбирается так, чтобы он соответствовал цвету лучей главного осветителя сцены или являлся более ярким и менее насыщенным оттенком цвета диффузного рассеивания. Внешний вид объекта, наблюдаемого при условиях, соответствующих приведенной на рис. 13.1 схеме, показан на рис. 13.2.
Рис. 13.1. Схема отражения лучей света от трехмерного объекта: 1 — нормаль; 2 — область блика, 3 — область диффузного рассеивания, 4 — область тени
Рис. 13.2. Области поверхности объекта, различающиеся по условиям освещения и отражения света
Диффузное рассеивание имеет место на всей площади поверхности, освещаемой прямыми лучами света от одного или нескольких источников. В отличие от зеркального отражения, диффузное рассеивание света происходит во всех возможных направлениях, поэтому глаз наблюдателя достигает только часть рассеянного света, а значит, яркость поверхности в области диффузного рассеивания оказывается ниже, чем в области блика. Яркость диффузного рассеянного света максимальна, когда лучи света направлены перпендикулярно поверхности, и плавно убывает с ростом угла падения лучей, отсчитываемого от нормали, уменьшаясь до нуля при достижении этим углом величины 90°, когда лучи скользят параллельно поверхности. Цвет диффузного рассеивания, как правило, является насыщенным, сочным и представляет собой основной цвет материала. Именно этот компонент цвета материала мы обычно имеем в виду, когда говорим о том, что помидор красный, лимон желтый, а огурец зеленый.
В области тени, куда прямые лучи света не проникают, объект освещается только рассеянным светом, который в 3ds max обычно имитируется подсветкой. Впрочем, вы уже знаете, что в max 7.5 рассеянный свет может воспроизводиться и как результат многократных отражений от других объектов сцены при расчете глобальной освещенности.
Цвет материала в области тени зависит от условий освещенности. Для не слишком яркого комнатного освещения в качестве этого цвета можно выбирать просто более темный оттенок цвета диффузного рассеивания. Для условий яркого света в помещении или солнечного освещения следует использовать в этом качестве оттенок цвета лучей главного осветителя.
