تظليل

يمثل مصدر الإضاءة المحيطة مصدر إضاءة شامل الاتجاه، ثابت الشدة واللون، يؤثر على جميع العناصر في المشهد بالتساوي (موجود في كل مكان). أثناء عملية العرض، تُضاء جميع العناصر في المشهد بالشدة واللون المحددين. يُستخدم هذا النوع من مصادر الإضاءة بشكل أساسي لتوفير رؤية أساسية للعناصر المختلفة في المشهد. يُعد هذا النوع من الإضاءة أبسط أنواع الإضاءة من حيث التطبيق، وهو يُحاكي كيفية تشتت الضوء أو انعكاسه عدة مرات، مما يُنتج تأثيرًا موحدًا.

يمكن دمج الإضاءة المحيطة مع التظليل المحيطي لتمثيل مدى تعرض كل نقطة في المشهد، مما يؤثر على كمية الضوء المحيط الذي تعكسه. ينتج عن ذلك إضاءة منتشرة وغير موجهة في جميع أنحاء المشهد، لا تُلقي بظلال واضحة، ولكن مع تعتيم المناطق المغلقة والمحمية. والنتيجة عادةً ما تكون مشابهة بصريًا ليوم غائم.

ينبعث الضوء من نقطة واحدة وينتشر للخارج في جميع الاتجاهات.

يجسد هذا النموذج ضوءًا موضعيًا : ينشأ الضوء من نقطة واحدة وينتشر للخارج على شكل مخروط .

ينبعث الضوء من منطقة صغيرة على مستوى واحد . (نموذج أكثر واقعية من مصدر الضوء النقطي).

يُضيء مصدر الضوء الموجه جميع الأجسام بالتساوي من اتجاه معين ، مثل ضوء مساحي ذي حجم لانهائي ومسافة لانهائية من المشهد؛ يوجد تظليل، لكن لا يمكن أن يكون هناك أي انخفاض في شدة الإضاءة مع المسافة. هذا يشبه الشمس .

يمكن حساب انخفاض الإشارة مع المسافة بعدة طرق:

• قوة المسافة - بالنسبة لنقطة معينة على مسافة x من مصدر الضوء، فإن شدة الضوء المستلمة تتناسب مع 1/ x ⁿ .
  • لا شيء ( ن = 0 ) - شدة الضوء المستلمة هي نفسها بغض النظر عن المسافة بين النقطة ومصدر الضوء.
  • الخطي ( n = 1 ) - بالنسبة لنقطة معينة على مسافة x من مصدر الضوء، فإن شدة الضوء المستلمة تتناسب مع 1/ x .
  • المعادلة التربيعية ( ن = ٢ ) – هكذا تتناقص شدة الضوء في الواقع إذا كان للضوء مسار حر (أي بدون ضباب أو أي شيء آخر في الهواء يمكنه امتصاص الضوء أو تشتيته ). بالنسبة لنقطة معينة على مسافة س من مصدر الضوء، فإن شدة الضوء المستلمة تتناسب عكسيًا مع مربع س ^.
• يمكن استخدام أي عدد من الدوال الرياضية الأخرى أيضًا.

هنا، يتم تقييم الإضاءة مرة واحدة فقط لكل مضلع (عادةً للرأس الأول في المضلع، ولكن أحيانًا لمركز الثقل في الشبكات المثلثية)، بناءً على متجه السطح العمودي للمضلع، وبافتراض أن جميع المضلعات مسطحة. يُستخدم اللون المحسوب للمضلع بأكمله، مما يجعل الزوايا تبدو حادة. يُستخدم هذا الأسلوب عادةً عندما تكون تقنيات التظليل الأكثر تقدمًا مكلفة حسابيًا. يتم عرض اللمعان اللامع بشكل سيئ مع التظليل المسطح: إذا وُجد مكون لمعان كبير عند الرأس المُمثل، فسيتم رسم هذا السطوع بشكل موحد على كامل السطح. إذا لم يقع اللمعان اللامع على النقطة المُمثلة، فسيتم تجاهله تمامًا. وبالتالي، لا يتم عادةً تضمين مكون الانعكاس اللامع في حساب التظليل المسطح.

على عكس التظليل المسطح حيث تتغير الألوان بشكل غير متصل عند حدود المضلعات، يتغير اللون في التظليل السلس من بكسل إلى آخر، مما ينتج عنه انتقال لوني سلس بين مضلعين متجاورين. عادةً، تُحسب القيم أولاً عند الرؤوس، ثم يُستخدم الاستيفاء الثنائي الخطي لحساب قيم البكسلات بين رؤوس المضلعات. تشمل أنواع التظليل السلس تظليل غورو ^{[ 4 ]} وتظليل فونغ ^{[ 5 ]} .

التظليل المؤجل هو أسلوب تظليل يتم فيه تأجيل حساب التظليل إلى مرحلة لاحقة من خلال عملية عرض على مرحلتين، مما قد يُحسّن الأداء عن طريق عدم تجاهل وحدات البكسل المُظللة بشكل مُكلف. المرحلة الأولى تُسجّل فقط معلمات السطح (مثل العمق، والمتجهات العمودية، ومعلمات المادة)، بينما تُجري المرحلة الثانية عملية التظليل الفعلية وتحسب الألوان النهائية. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] : 884}