Z-Buffer 要求#

1. $z\in[0,1]$
2. z更小更近，更大更远

1
    // 深度缓存初始化为∞
2
    for(each triangle T)
3
        for(each sample(x,y,z) in T)
4
            if(z < z_buffer[x,y])
5
                z_buffer[x,y] = z;
6
                frame_buffer[x,y] = rgb;
7
            else
8
                ...

一些概念和符号#

• shading point 着色点：在物体表面
• inputs 光线方向 $I$：指向光源
• 法线方向 $n$
• viewer direction观测者方向 $v$：指向观测者

着色的局部性：只考虑这个点的着色情况 => 不产生阴影，只有明暗变化

漫反射#

• 漫反射：$L_d=k_d(I/r^2)max(0,\boldsymbol{n}\cdot\boldsymbol{l})$

高光#

• 观察方向和反射方向接近 => 半程向量h和n接近 => 镜面反射法线是角平分线 => $\mathbf{h}=\frac{\mathbf{v}+\mathbf{l}}{\|\mathbf{v}+\mathbf{l}\|}$
• 镜面反射：$L_s=k_s(I/r^2)max(0,\mathbf{n}\cdot\mathbf{h})^p$

  p指数用于控制高光在夹角稍大时能量迅速衰减，收束高光的范围

环境光照#

• 环境光照：$L_a = k_aI_a$，$I_a$是环境光

总光能量#

• 总能量（对应颜色）：环境光+漫反射+高光反射