Затемнение Фонга

Затенение по Фонгу — метод освещения полигональных моделей.

Модели обычно задаются набором плоских выпуклых граней. Существует несколько простых методов: плоское затенение, метод Гуро и метод Фонга.

Гладкий объект от негладкого отличается тем, что на его поверхности можно задать непрерывное поле единичных векторов нормали. Для искусственного построения используется билинейная интерполяция не к значениям освещенности (как в методе Гуро), а к значениям векторов нормали, что помогает достичь более реалистичных результатов.

В качестве модели освещения в точке обычно используются следующие модели:

$I=K_aI_a+K_d(\vec{n},\vec{l})\,\!$

или

$I=K_aI_a+K_d(\vec{n},\vec{l})+K_s(\vec{n},\vec{h})^p\,\!$

где

$\vec{n}\,\!$ — вектор нормали

$\vec{l}\,\!$ — направление проецирования

$K_a\,\!$ — коэффициент фонового освещения

$K_s\,\!$ — коэффициент зеркального освещения

$K_d\,\!$ — коэффициент диффузного освещения

Метод Фонга требует намного больше вычислений, чем метод Гуро, так как вычисления вектора нормали и освещенности производятся отдельно в каждой точке. Методы Гуро и Фонга используют значения параметров в предыдущей точке для вычисления значений параметров в следующей.

Методы Гуро и Фонга используют только векторы нормали, заданные в вершинах грани. Для нахождения вектора нормали в вершине используют нормированную взвешенную сумму векторов нормали граней, которым эта вершина принадлежит:

$n=\frac{a_1 n_1+...+a_k n_k}{\left \Vert a_1 n_1+...+a_k n_k\right\|}$

Ссылки

• Модель отражения Фонга
• Модели затенения. Плоская модель. Затенение по Гуро и Фонгу