शुरू करने के लिए, मैं अत्यधिक सुझाव दे रहा हूं कि नाट्य हॉफमैन की सिग्राफ प्रस्तुति को प्रतिपादन की भौतिकी को कवर करें। उन्होंने कहा, मैं आपके विशिष्ट सवालों के जवाब देने की कोशिश करूंगा, उनकी प्रस्तुति से छवियों को उधार लेगा।
किसी एकल प्रकाश कण को किसी पदार्थ की सतह पर मारते हुए देखते हुए, यह 2 चीजें कर सकता है: प्रतिबिंबित, या अपवर्तित। परावर्तित प्रकाश दर्पण की तरह सतह से दूर उछल जाएगा। अपवर्तित प्रकाश सामग्री के अंदर चारों ओर उछलता है, और उस सामग्री से बाहर निकल सकता है जहां से यह प्रवेश किया था। अंत में, हर बार प्रकाश सामग्री के अणुओं के साथ बातचीत करता है, यह कुछ ऊर्जा खो देता है। यदि यह अपनी ऊर्जा को पर्याप्त रूप से खो देता है, तो हम इसे पूरी तरह से अवशोषित करने के लिए मानते हैं।
नेटी को उद्धृत करने के लिए, "प्रकाश विद्युत चुम्बकीय तरंगों से बना है। इसलिए किसी पदार्थ के ऑप्टिकल गुणों को उसके विद्युत गुणों से निकटता से जोड़ा जाता है।" यही कारण है कि हम सामग्री को धातु या गैर-धातु के रूप में समूहित करते हैं।
गैर धातु प्रतिबिंब और अपवर्तन दोनों का प्रदर्शन करेंगे।
धातु सामग्री में केवल प्रतिबिंब होता है। सभी अपवर्तित प्रकाश अवशोषित हो जाता है।
सामग्री के अणुओं के साथ प्रकाश कण की बातचीत को मॉडल करने की कोशिश करना निषेधात्मक रूप से महंगा होगा। हम इसके बजाय कुछ धारणाएँ और सरलीकरण करते हैं।
यदि प्रवेश-निकास दूरी की तुलना में पिक्सेल आकार या छायांकन क्षेत्र बड़ा है, तो हम यह अनुमान लगा सकते हैं कि दूरी प्रभावी रूप से शून्य है। सुविधा के लिए, हम प्रकाश इंटरैक्शन को दो अलग-अलग शब्दों में विभाजित करते हैं। हम सतह परावर्तन शब्द को "स्पेक्युलर" और अपवर्तन, अवशोषण, प्रकीर्णन और पुन: अपवर्तन से उत्पन्न शब्द कहते हैं जिसे हम "विसरित" कहते हैं।
हालाँकि, यह एक बहुत बड़ी धारणा है। अधिकांश अपारदर्शी सामग्रियों के लिए, यह धारणा ठीक है और वास्तविक जीवन से बहुत अधिक भिन्न नहीं है। हालांकि, किसी भी प्रकार की पारदर्शिता वाली सामग्रियों के लिए, धारणा विफल हो जाती है। उदाहरण के लिए, दूध, त्वचा, साबुन, आदि।
एक सामग्री का मनाया रंग वह प्रकाश है जिसे अवशोषित नहीं किया जाता है। यह दोनों परावर्तित प्रकाश का संयोजन है, साथ ही किसी भी अपवर्तित प्रकाश जो सामग्री से बाहर निकलता है। उदाहरण के लिए, एक शुद्ध हरे रंग की सामग्री सभी प्रकाश को अवशोषित करेगी जो हरे रंग की नहीं है, इसलिए हमारी आंखों तक पहुंचने के लिए एकमात्र प्रकाश हरी रोशनी है।
इसलिए एक कलाकार हमें सामग्री के लिए क्षीणन समारोह देकर एक सामग्री का रंग दिखाता है, अर्थात प्रकाश को सामग्री द्वारा कैसे अवशोषित किया जाएगा। हमारे सरलीकृत फैलाना / स्पेक्युलर मॉडल में, इसे दो रंगों, डिफ्यूज़ कलर और स्पेक्युलर कलर द्वारा दर्शाया जा सकता है। शारीरिक रूप से आधारित सामग्रियों का उपयोग करने से पहले, कलाकार मनमाने ढंग से इनमें से प्रत्येक रंग का चयन करेगा। हालांकि, यह स्पष्ट प्रतीत होना चाहिए कि इन दो रंगों का संबंध होना चाहिए। यह वह जगह है जहां अल्बेडो रंग आता है। उदाहरण के लिए, यूई 4 में, वे फैलाना और स्पेक्युलर रंग की गणना निम्नानुसार करते हैं:
DiffuseColor = AlbedoColor - AlbedoColor * Metallic;
SpecColor = lerp(0.08 * Specular.xxx, AlbedoColor, Metallic)
जहां धातु गैर-धातुओं के लिए 0 और धातुओं के लिए 1 है। 'स्पेक्युलर' पैरामीटर किसी ऑब्जेक्ट की स्पेकुलैरिटी को नियंत्रित करता है (लेकिन यह आमतौर पर 99% सामग्रियों के लिए एक स्थिर 0.5 है)
