Phong Ombreggiatura: Esplorare la profondità del rendering visivo: Phong Ombreggiatura nella visione artificiale

Di Fouad Sabry

Che cos'è il Phong Ombreggiatura

Nella computer grafica 3D, il Phong Ombreggiatura, l'interpolazione di Phong o l'ombreggiatura per interpolazione di vettori normali è una tecnica di interpolazione per l'ombreggiatura della superficie inventata dal pioniere della computer grafica Bui Tuong Phong. L'ombreggiatura Phong interpola le normali di superficie tra poligoni rasterizzati e calcola i colori dei pixel in base alle normali interpolate e a un modello di riflessione. L'ombreggiatura Phong può anche riferirsi alla combinazione specifica dell'interpolazione Phong e del modello di riflessione Phong.

Come trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Ombreggiatura Phong

Capitolo 2: Ombreggiatura Gouraud

Capitolo 3: Modello di riflessione Phong

Capitolo 4: Shader

Capitolo 5: Mappa luminosa

Capitolo 6: Mappatura dei riflessi

Capitolo 7: Bui Tuong Phong

Capitolo 8: Blinn ?Modello di riflessione di Phong

Capitolo 9: Illuminazione della grafica computerizzata

Capitolo 10: Vertex normale

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sull'ombreggiatura del phong.

(III) Esempi reali dell'utilizzo del phong shading in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e studenti laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di Phong Ombreggiatura.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 5 mag 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Ombreggiatura Phong

L'ombreggiatura Phong, o interpolazione Phong, è una tecnica di interpolazione per l'ombreggiatura superficiale nella computer grafica 3D, sviluppata dal pioniere della computer grafica Bui Tuong Phong. L'ombreggiatura Phong interpola le normali di superficie su poligoni rasterizzati e calcola i colori dei pixel in base alle normali interpolate e a un modello di riflessione. L'ombreggiatura Phong può anche riferirsi a una particolare combinazione di interpolazione Phong e modello di riflessione Phong.

Bui Tuong Phong ha inventato l'ombreggiatura Phong e il modello di riflessione Phong presso l'Università dello Utah e li ha pubblicati nella sua tesi di dottorato del 1973. Al momento del loro rilascio, gli approcci di Phong erano considerati rivoluzionari, ma successivamente sono diventati la tecnica di ombreggiatura standard per molte applicazioni di rendering. A causa del loro uso tipicamente efficace del tempo di calcolo per pixel prodotto, le tecniche di Phong hanno guadagnato un'ampia accettazione.

L'ombreggiatura Phong fornisce un'approssimazione più accurata dell'ombreggiatura di una superficie liscia rispetto all'ombreggiatura Gouraud. L'ombreggiatura Phong presuppone un vettore normale fluttuante in modo continuo sulla superficie. Se abituato a un modello di riflessione con modeste evidenziazioni speculari, come il modello di riflessione Phong, l'approccio di interpolazione Phong supera l'ombreggiatura di Gouraud.

Quando le luci speculari si trovano al centro di un poligono enorme, l'ombreggiatura di Gouraud presenta la difficoltà maggiore. Poiché queste evidenziazioni speculari sono assenti dai vertici del poligono e l'ombreggiatura di Gouraud interpola a seconda dei colori dei vertici, l'interno del poligono mancherà dell'evidenziazione speculare. Questo problema viene risolto con l'ombreggiatura Phong.

A differenza dell'ombreggiatura di Gouraud, che interpola i colori tra i poligoni, l'ombreggiatura di Phong interpola linearmente un vettore normale dalle normali ai vertici del poligono sulla superficie del poligono. A ogni pixel, la normale alla superficie viene interpolata e normalizzata prima di essere utilizzata in un modello di riflessione, come il modello di riflessione Phong, per determinare il colore finale del pixel. L'ombreggiatura Phong è più costosa dal punto di vista computazionale rispetto all'ombreggiatura Gouraud poiché il modello di riflessione deve essere generato per ogni pixel anziché per ogni vertice.

Le varianti di questo approccio vengono implementate con pixel shader o fragment shader nell'hardware grafico moderno.

L'ombreggiatura Phong può anche riferirsi alla combinazione dell'interpolazione Phong e del modello di riflessione Phong, un modello empirico di illuminazione locale. Raffigura il modo in cui una superficie riflette la luce come una combinazione di riflessione diffusa e riflessione speculare. Sulla base dell'osservazione informale di Bui Tuong Phong, le superfici luminose hanno piccole luci speculari intense, mentre le superfici opache hanno luci grandi e meno intense. Il modello di riflessione contiene anche un termine ambientale per tenere conto della luce diffusa nella scena complessiva.

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Ombreggiatura Gouraud

L'ombreggiatura di Gouraud, che prende il nome da Henri Gouraud, è una tecnica di interpolazione impiegata nella computer grafica per generare un'ombreggiatura continua di superfici rappresentate da mesh poligonali. In pratica, l'ombreggiatura di Gouraud viene utilizzata più frequentemente per generare un'illuminazione continua su mesh triangolari calcolando l'illuminazione agli angoli di ciascun triangolo e interpolando linearmente i