Почему разделительная область на сфере такая темная?

Основы освещения и рендеринга. Источники света

1.1.Принципы распространения света в реальном мире и его моделирование на компьютере в 3d-программах.

Разбор тестовой сцены.

Введение

Для всех творцов иллюзии реальности очень важно иметь хорошее представление о том, как ведет себя свет.

В книгах по 3D в лучшем случае тема света сводится к описанию нескольких классических схем освещения. В итоге – множество ужасных примеров бездарного использования этого инструмента в 3D. Фотографы и художники лучше понимаю свет, но это не только их инструмент, это элемент любого искусства, и 3D не исключение. Без него трудно достичь реализма, а тем более передать нужную атмосферу.

Часть 1. Основы.

На этом рисунке изображен солнечный день. Здесь три источника света – солнце, небо и отраженный свет.

Солнце (Sunlight на рисунке) излучает яркий белый свет. Это очень маленький по геометрическим размерам источник света, другими словами это точечный источник света. Он формирует тени с четкой границей (жесткая тень). Небо (Skylight на рисунке), наоборот, более слабый источник света, но геометрически он огромен. Поэтому он формирует тени с размытыми краями (мягкие тени). В данном случае эта тень не видна, она “убита” прямым солнечным светом. Чуть дальше я расскажу более детально о слабых источниках света и о тенях, которые формируются от подобных источников света. Сейчас просто запомните, что чем меньше по своим геометрическим размерам источник света, тем жестче от него тень.

Небо окрашивает практически всю сцену в голубые тона. Тень на полу и неосвещенная часть сферы приобретают голубой оттенок из-за того, что они не освещены солнечным светом и основной источник света для них небо.

И, наконец, отраженный свет. Часть света отражается от шара и слегка увеличивает яркость в центре тени. А часть света отражается от пола и освещает нижнюю часть сферы. Чем ближе поверхности друг к другу, тем больше влияние отраженного света. Именно поэтому нижняя часть шара светлее, чем центральная.

Если внимательно посмотреть на рисунок, то можно отметить две самые темные области. В первую очередь, это область тени, расположенная непосредственно под шаром. Вторая область расположена на самой сфере, это граница между освещенной и неосвещенной солнечным светом областями. Эта зона называется разделительной (Terminator на рисунке). С тенью вроде бы все ясно – в эту область не попадает ни солнечный свет, ни свет от неба. Отраженный свет тоже практически не действует в этой области.