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18.1.1 Lichtquellen

Der Grafikstandard PHIGS PLUS definiert vier Modelle von Lichtquellen:


Vier Modelle von Lichtquellen (schematisch)

Das einfachste Lichtmodell ist das Umgebungslicht, das durch eine konstante Intensität Ia definiert ist. Diese ungerichtete Hintergrundbeleuchtung simuliert das Licht, das durch Reflexion an den einzelnen Gegenständen überall in einer Szene vorhanden ist.

Gerichtetes Licht ist definiert durch eine Intensität I und eine Lichtrichtung l d . Es ist gekennzeichnet durch Lichtstrahlen, die parallel aus dem Unendlichen in eine bestimmte Richtung strahlen, vergleichbar mit dem Sonnenlicht.

Ein Punktlicht mit der Intensität I0 hat eine Position L p im Raum (WC), von der aus es in alle Richtungen gleichförmig abstrahlt wie eine Glühbirne. Die Intensität des Lichts nimmt mit zunehmender Entfernung r ab nach der Formel

Dabei bezeichnet r den Abstand von der Punktlichtquelle. C1 und C2 heißen Abschwächungskoeffizienten (attenuation coefficients, C1 1 , C2 0).

Das aufwendigste Lichtmodell ist der Strahler (Spot). Dieser hat wie das Punktlicht eine Intensität I0 , eine Position L p sowie die Abschwächungskoeffizienten C1 und C2 . Dazu kommt eine bevorzugte Lichtrichtung l d , um die herum das Licht nur im Winkel (spread angle) abgestrahlt wird. Außerhalb dieses Lichtkegels ist die Intensität Null. Der concentration exponent Le definiert, wie stark die ausgesandte Lichtenergie mit zunehmendem Winkel zwischen l d und der Strahlrichtung r abnimmt. Die Abnahme ist proportional zu

innerhalb des durch definierten Lichtkegels. Je größer Le , um so stärker ist die Intensität im Zentrum des Lichtkegels gebündelt.


Lichtintensitätsverteilung beim Strahler (schematisch)


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