光源:
1):环境光:环境光是一种低强度的光,由光线经过周围环境表面多次反射后形成的,利用环境光可以描述一块区域的亮度,通常在场 景中,环境光的颜色是一个常量.
2):太阳光:即定向光源,特点是从无穷远出发射光线,光线是平行的,光线强度不会随着距离衰减.
3):点光源:在有限空间内某个点上发出的光线,光线强度会随着距离衰减.衰减系数一般是距离的二次多项式倒数.
4):聚光灯:特点是有主照射方向,强度随着距离衰减,并且光线延着中心向外衰减.
漫反射
理想的漫反射表面把光线向所有方向均匀的散射,因此,这样的表面在所有观察者看来亮度都一样,理想的慢反射表面是如此粗糙,以至于向各个方向反射的光线强度都相等.这样的表面被成为Lambert表面(兰博特),OpenGL固定管线,或者Shader基于这个定律来建模.
光照与阴影
通过vtkVolumeProperty可以设置体绘制的阴影效果,阴影效果主要受环境光系数、散射光系数、反射光系数和高光强度4个参数影响。
SetDiffuse() //设置散射光系数(使具有立体感)
SetAmbient() //设置环境光系数(光的强度)
SetSpecular() //设置反射光系数(光滑度,明暗)
一般情况下,着三个系数之和为1.
高光强度系数用于控制体绘制外观平滑程度,使用SetSpecularPower()函数设置。
vtkVolumeProperty中默认是关闭阴影效果,因此需要显示调用ShadeOn()函数来打开阴影效果。
光线投射中,投射光线上的采样步长是一个很重的参数,设置函数:SetSampleDistance(float),步长越小,采样点越多,效果越好。但计算量变大。当数据变化剧烈时,应该减少采样步长以获得更好的效果。
Ambient demo:https://lorensen.github.io/VTKExamples/site/Cxx/Rendering/AmbientSpheres/
Diffuse demo:https://lorensen.github.io/VTKExamples/site/Cxx/Rendering/DiffuseSpheres/
Ambient demo:https://lorensen.github.io/VTKExamples/site/Cxx/Rendering/SpecularSpheres/