Blinn-Beleuchtungsmodell
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Das Blinn-Beleuchtungsmodell (auch Blinn-Phong-Modell) ist ein zusätzlicher Algorithmus zur Verbesserung des Phong-Beleuchtungsmodells durch Nutzung sogenannter Halfway-Vektoren. Die bessere physische Interpretation sorgt für ein realistischeres Reflexionsverhalten bestimmter Oberflächen in 3D-Computergrafiken, ohne den Rechenaufwand signifikant zu erhöhen. Das Modell wurde 1977 von James F. Blinn (Jim Blinn) beschrieben, der auch das Bumpmapping entwickelte.
[Bearbeiten] Anwendung
In der Praxis wird das Blinn-Beleuchtungsmodell zum Beispiel in OpenGL verwendet, da es die Berechnung des Reflexionsvektors vermeidet. Statt dessen wird ein so genannter Bisektor H verwendet:
mit
- V ... Normalisierter Vektor vom Punkt zum Betrachter
- L ... Normalisierter Vektor vom Punkt zu der zu betrachtenden Punktlichtquelle
Mit diesem kann nun der Cosinus des Winkels θ' zwischen der Normale N und dem Bisektor H berechnet werden:
Die oben genannte Formel gilt natürlich nur unter der Voraussetzung, dass | | N | | = 1 ist. Diesen Cosinus kann man nun anstelle von cosθ in der aus dem Phong-Beleuchtungsmodell bekannten Formel zur Berechnung des spekularen Anteils einsetzen:
mit
- Iin ... Lichtstärke des einfallenden Lichtstrahls der Punktlichtquelle
- kspecular ... empirisch bestimmter Reflexionsfaktor für spiegelnde Komponente der Reflexion
- n ... konstanter Faktor zur Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit (in OpenGL „Shininess“ genannt)