تظليل فونغ

في مجال رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد ، تُعدّ تقنية تظليل فونغ، أو استيفاء فونغ، ^{[ 1 ]} أو تظليل استيفاء متجهات السطح، [ ^{2 ] أسلوبًا} لاستيفاء الأسطح ابتكره رائد رسومات الحاسوب بوي تونغ فونغ . تعتمد تقنية تظليل فونغ على استيفاء متجهات السطح عبر المضلعات المُرَسَّمة ، وحساب ألوان البكسل بناءً على هذه المتجهات المستوفاة ونموذج الانعكاس. كما يُشير مصطلح تظليل فونغ أيضًا إلى الجمع بين استيفاء فونغ ونموذج انعكاس فونغ .

طُوِّرَت تقنية تظليل فونغ ونموذج انعكاس فونغ في جامعة يوتا على يد بوي تونغ فونغ ، الذي نشرها في أطروحته للدكتوراه عام 1973 ^{[ 3 ] [ 4 ]} وفي بحثٍ نُشر عام 1975 ^{[ 5 ]} . اعتُبرت أساليب فونغ ثوريةً عند ظهورها، لكنها أصبحت منذ ذلك الحين أسلوب التظليل الأساسي الفعلي للعديد من تطبيقات العرض ثلاثي الأبعاد. وقد لاقت أساليب فونغ رواجًا واسعًا نظرًا لكفاءتها العالية في استخدام وقت الحساب لكل بكسل مُعالَج.

يُحسّن تظليل فونغ من تظليل غورو ، ويُقدّم تقريبًا أفضل لتظليل الأسطح الملساء. يفترض تظليل فونغ وجود متجه عمودي على السطح يتغير بسلاسة. تُعطي طريقة استيفاء فونغ نتائج أفضل من تظليل غورو عند تطبيقها على نموذج انعكاس ذي لمعانٍ صغير ، مثل نموذج انعكاس فونغ.

تكمن المشكلة الأبرز في تظليل غورو في وجود انعكاسات لامعة في منتصف مضلع كبير. ولأن هذه الانعكاسات غائبة عن رؤوس المضلع ، ولأن تظليل غورو يعتمد على ألوان الرؤوس في عملية الاستيفاء، فإن الانعكاس اللامع سيختفي من داخل المضلع. ويتم حل هذه المشكلة باستخدام تظليل فونغ.

على عكس تظليل غورو، الذي يعتمد على استيفاء الألوان عبر المضلعات، في تظليل فونغ، يتم استيفاء متجه عمودي خطيًا عبر سطح المضلع انطلاقًا من متجهات رؤوسه العمودية. يُستوفى المتجه العمودي ويُطبع عند كل بكسل، ثم يُستخدم في نموذج انعكاس، مثل نموذج انعكاس فونغ ، للحصول على لون البكسل النهائي. يُعد تظليل فونغ أكثر تكلفة حسابية من تظليل غورو، نظرًا لأن نموذج الانعكاس يُحسب عند كل بكسل بدلًا من كل رأس.

في أجهزة الرسومات الحديثة، يتم تنفيذ متغيرات هذه الخوارزمية باستخدام تظليل البكسل أو تظليل الأجزاء .

قد يشير تظليل فونغ أيضًا إلى مزيج محدد من استيفاء فونغ ونموذج انعكاس فونغ ، وهو نموذج تجريبي للإضاءة الموضعية. يصف هذا النموذج كيفية انعكاس الضوء على سطح ما، كمزيج من الانعكاس المنتشر للأسطح الخشنة والانعكاس المرآوي للأسطح اللامعة. ويستند إلى ملاحظة غير رسمية لبوي تونغ فونغ ، مفادها أن الأسطح اللامعة تتميز بنقاط انعكاس مرآوي صغيرة وكثيفة ، بينما تتميز الأسطح الباهتة بنقاط انعكاس كبيرة تتلاشى تدريجيًا. كما يتضمن نموذج الانعكاس حدًا للإضاءة المحيطة لحساب كمية الضوء الضئيلة المنتشرة في المشهد بأكمله.

• قائمة خوارزميات التظليل الشائعة
• نموذج تظليل بلين-فونغ – تم تعديل نموذج انعكاس فونغ لتحقيق التوازن بين الدقة وكفاءة الحساب
• التظليل المسطح – تظليل المضلعات بلون واحد
• تظليل غورو - تظليل المضلعات عن طريق استيفاء الألوان المحسوبة عند الرؤوس
• نموذج انعكاس فونغ - نموذج انعكاس يُستخدم غالبًا مع تظليل فونغ
• اللمعان الانعكاسي – معادلات أخرى للإضاءة الانعكاسية