Odbicie rozproszone
Z Wikipedii
Odbicie rozproszone (odbicie lambertowskie) jest stosowanym w grafice komputerowej modelem oświetlenia powierzchni matowych (takich jak papier, kreda) przez światło punktowe. Był badany przez J.H. Lamberta w 1760 roku.
Powierzchnie matowe rozpraszają światło w jednakowy sposób we wszystkich kierunkach i dlatego wydają się jednakowo jasne, niezależnie od kąta patrzenia.
Jeśli strumień światła ma nieskończenie mały przekrój dA, to oświetla on powierzchnię równą , gdzie α to kąt pomiędzy wektorem normalnym
a kierunkiem
do światła.
Dla powierzchni matowych prawdziwe jest prawo lamberta które mówi, że natężenie docierające z powierzchni elementarnej dA do obserwatora jest proporcjonalne do cosinusa kąta pomiędzy a kierunkiem do obserwatora. Ale pole powierzchni obserwowanej pod tym kątem jest z kolei odwrotnie proporcjonalne do cosinusa kąta (analogicznie jak to miało miejsce dla strumienia światła). Dlatego cosinusy znoszą się, co oznacza, że natężenie światła docierające do obserwatora zależy tylko i wyłącznie od cosα.
Natężenie to wyraża się wzorem:
- I = Ia + Idkdcosα,
gdzie Ia to natężenie światła otoczenia, Id – natężenie światła punktowego źródła światła, a określa jaki procent energii światła padającego na powierzchnię ulega odbiciu.
Jeśli wektory i
są znormalizowane (ich długość jest równa jeden), to równanie można zapisać używając iloczynu skalarnego:
Jeśli odległość światła od obiektów jest bardzo duża (dąży do nieskończoności), wówczas kąt pomiędzy , a
jest praktycznie stały. Wówczas takie światło nazywa się kierunkowym.
Zobacz również: