专题栏目:ARVRMR虚拟现实

虚拟场景中的光源是什么?

VRML中有自带的光源,就是 Headlight,称为头灯,默认情况下,头灯是打开的,在前面的章节中用到的场景其实都打开了头灯,浏览者在没有使用灯光的情况下,也能看到场景中的造型,但如果关闭了头灯,场景便会漆黑一团。由于头灯在使用时不够灵活,与现实中的光照效果差别也很大,不能真实地模拟现实中的光照的情况,因此,在场景中有必要使用光照的效果。在VRML中,有点光源、平行光源和汇聚光源三种光源节点,可产生逼真的光照效果。

VRML中的光源与现实中的光源有很大的差别首先,虚拟场景中的光源是没有形状或者轮廓的,它只是浏览器对被照射物体表面的明暗分布、色彩分布的计算,并且使得被照射物体和周围环境有明暗、色彩的对比,从而表现出物体的光照效果。虽然在场景中也有光源位置的概念,但只是浏览器以此为依据来计算被照射物体的光照效果,而浏览者是看不到光源本身的;其次,VRML虚拟环境中的光源照射物体时,并没有阴影,虚拟场景中的光线可以穿越空间中的任何物体,如果希望看到阴影,则需要借助几何造型构建阴影效果;还有,虚拟环境中发亮的物体不会照亮别的对象,如果要模拟直接光线和环境光线,可以提高光源节点的环境亮度值来实现。

VRML中的光源与现实中的光源也有相似之处当有色光源投射到有色造型上时,浏览者观察到的颜色取决于光的反射和吸收情况。大致有下述几种情况:

(1)白色光源照射到有色造型上,将反射造型的颜色;

(2)单色光源照射在有色造型上,如果两者颜色相同,则反射光为光源的颜色,否则造型不反射光线,故表面为黑色;

(3)单色光源照射在白色造型上,将反射光源的颜色。

这里所说的单色是指RGB三原色中的一种,黄色光是红绿色混合、紫色光是红蓝色混合,所以它们不是单色光。造型的颜色主要是指 diffusecolor漫散射光决定的颜色。现实环境中物体表面的亮度是由直接照射其表面的光源的强度和周围环境中各种物体所反射的光共同决定。浏览器中的头灯是白光,如果要想得到特定的光照效果,应该将头灯关闭。

内容来源:李新晖《虚拟现实技术与应用》

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