valaistusmallia

Valaistusmalli tarkoittaa matemaattista mallia, jolla kuvataan, miten valonlähteet ja pinnan materiaalit vuorovaikuttavat näkymän valon kanssa tietokonegrafiikassa ja virtuaalisessa valaistuksessa. Malli määrittää, miten valonlähteiden valo heijastuu pinnasta sekä miten pinnan ominaisuudet kuten väri, kiilto ja karheus vaikuttavat heijastukseen.

Yleisimmin valaistusmallit jakavat valon useisiin komponentteihin: ambientiin (taustavalaistus), diffuuseen (tasainen heijastus) ja speculariin (kiilto). Lambertin malli kuvaa diffuse-heijastusta, joka on katselukulmasta riippumaton. Phong- ja Blinn-Phong -mallit lisäävät specular-komponentin ja kiillon; niiden voimakkuus ja koko riippuvat katselu- ja valon suunnasta sekä shininess-parametrista.

Reaaliaikaisessa ja offline-renderöinnissä näitä malleja käytetään usein yhdessä tai osana kevyempiä vaihtoehtoja. Ne ovat nopeita, mutta eivät aina fyysisesti tarkkoja eikä ne varmistaa energian säilymistä. Nykyisin käytetään usein fysiikkaan perustuvia rendering-menetelmiä (PBR), joissa käytetään BRDF- eli bidirektionaalisen heijastuskertoimen valossa tapahtuvaa säätöä ja energian säilymisen periaatteita.

Historia: Phongin heijastusmalli julkaistiin vuonna 1975, ja Blinn-Phong-muunnos vuonna 1977 on laajalti käytetty. Näistä malleista on kehittynyt laaja valikoima valaistusmalleja sekä realistisen valaistuksen tutkimuksessa että reaaliaikaisessa renderöinnissä.