phong
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この補間技術は後述するようにPhongシェーディングとして知られている。Phongの反射モデルでは、一般的なをより単純化して扱うことができる。このモデルでは、面上の点における陰影を決定する際に、次のような単純化ができる利点がある。
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併せてこの論文中には、多角形面モデルからラスタライズされた個々のピクセルに対して、補間計算を行う方法も論述されていた。この補間技術は後述するようにPhongシェーディングとして知られている。Phongの反射モデルでは、一般的なをより単純化して扱うことができる。
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もし、微小面が、ある方向に沿ってある選択の元で分布しているならば、その分布モデルは異方性と呼ぶ。Phongの反射モデルでは、ハイライトの輝度は、 として計算できる。ここで、Rは表面での光の鏡面反射ベクトルであり、Vは視点ベクトルである。
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ただし、オブジェクトが本来持っていた形状情報である球体、円錐などのような抽象的な表現は失われてしまう。の3DCGにおいて、速度面などの理由により単純化された照明モデル・反射モデルを利用する場合、多くはPhongの反射モデルを採用している。Phong反射モデルは経験則であり、ローカルイルミネーションの代表例である。
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フランスのピエール・ベジェはベジェ曲面を考案し、はグーローシェーディングを考案した。ベトナムのはPhongの反射モデルやフォンシェーディングを考案した。カナダでは初のフル3DCGのテレビ向け30分枠アニメシリーズとして『リブート』が制作された。
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これらの反射モデルと補間法のトピックは時々「Phongシェーディング」という用語として一緒に扱われる。しかし「Phongシェーディング」という用語は、あくまで補間のための方法にのみ使われるものである。
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ハードウェア性能が向上し、プログラマブルシェーダーが一般化してからも、軽量さからPhong反射モデルが採用されることもある。
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一方で、極めて単純化されたおおざっぱな近似モデルであることから、表面下散乱や環境遮蔽といった複雑な拡散反射光や環境光による大域照明現象を記述することはできない。面上の点で色を計算する反射モデルに加えて、Phongはまた、曲面のパッチを表現するラスタライズされた三角形において、ピクセルごとの色を計算するための補間方法も開発した。これらの反射モデルと補間法のトピックは時々「Phongシェーディング」という用語として一緒に扱われる。
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これがPhongの反射モデルである。拡散反射光の項は視点の方向 V には影響を受けない。
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面上の点で色を計算する反射モデルに加えて、Phongはまた、曲面のパッチを表現するラスタライズされた三角形において、ピクセルごとの色を計算するための補間方法も開発した。これらの反射モデルと補間法のトピックは時々「Phongシェーディング」という用語として一緒に扱われる。しかし「Phongシェーディング」という用語は、あくまで補間のための方法にのみ使われるものである。
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ここで、Rは表面での光の鏡面反射ベクトルであり、Vは視点ベクトルである。定数nはPhong指数で、表面の見かけの滑らかさを制御する、ユーザが選択できる値である。Blinn-Phongの陰影モデルでは、ハイライトの輝度は として計算できる。
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定数nはPhong指数で、表面の見かけの滑らかさを制御する、ユーザが選択できる値である。Blinn-Phongの陰影モデルでは、ハイライトの輝度は として計算できる。Nは滑らかな表面での法線で、Hは半角である。
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の3DCGにおいて、速度面などの理由により単純化された照明モデル・反射モデルを利用する場合、多くはPhongの反射モデルを採用している。Phong反射モデルは経験則であり、ローカルイルミネーションの代表例である。より写実的なシーンを描画するためには、後述するラジオシティなどのグローバルイルミネーションをサポートする、光学的・物理学的に正しい照明モデル・反射モデルが使われるが、現実世界をシミュレートするには非常に複雑かつ膨大な計算を伴うため、レンダリングに時間がかかるようになる。
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Phongの反射モデルとは、3次元コンピュータグラフィックスにおいて、モデリングされた面上の点に影をつけるための照明と陰影モデルである。
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Phongの反射は経験に基づくモデルであって、光の相互作用の物理的な説明に基づくものではなく、非公式な観察によるものである。Phongは、光沢の強い表面は鏡面ハイライトが小さく、その輝度がすぐに落ち込んでいること、一方で光沢の鈍い表面は鏡面ハイライトが大きく、その輝度の落ち込みがよりゆるやかであることに気がついた。この方程式をグラフィカルに表現すると以下のようになる。
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