Chương 2 Kỹ thuật Raytracing
2.2. Xử lý đổ bóng với Raytracing
Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn, đến nay ta mới chỉ sử dụng ray tracing để xác định, mô phỏng các đối tượng trong ảnh. Ứng dụng mở rộng đầu tiên của kỹ thuật ray tracing được xem xét đó là xử lý đổ bóng của vật thể: ta có thể xác định một điểm có nằm trong bóng hay khơng bằng cách dị ngược theo tia sáng từ điểm đó đến nguồn sáng. Nếu tính từ điểm cần xét ngược về nguồn sáng, trên đường đi tia sáng đã chạm qua vật thể thì điểm cần xét đó đang nằm trong bóng chiếu, ngược lại thì điểm cần xét đang được chiếu sáng trực tiếp. Khi tính tốn các điểm nằm trong bóng đổ của vật thể, ta chỉ quan tâm đến việc trước khi tới điểm cần xét tia sáng đã chạm vật thể hay chưa. Hình (a) mơ tả một điểm cần xét nằm trong bóng đổ của vật thể.
Hình 2.5: (a) Các tia đổ bóng; (b) Hai ấm trà được xử lý đổ bóng bằng kỹ thuật Ray tracing.
Đối với nguồn sáng hẹp như điểm sáng hoặc đốm sáng, ta sẽ thực hiện việc dò theo từng tia sáng từ các điểm trên bề mặt được đổ bóng từ vật thể tới vị trí điểm nguồn sáng. Đối với nguồn ánh sáng rộng (ví dụ ánh sáng mặt trời), ta thực hiện dò theo các tia sáng song song từ các điểm trên bề mặt được
31
đổ bóng từ vật thể theo hướng chiếu của tia sáng. Hình (b) là ví dụ áp dụng Ray tracing cho việc mơ phỏng đổ bóng cho hai ấm trà từ nguồn sáng hẹp.
Nếu vật thể trong cảnh được làm từ chất liệu chắn sáng thì bất kỳ sự va chạm nào của tia sáng với vật thể xảy ra đều có thể xác định được bóng đổ. Tuy nhiên nếu vật thể được làm từ chất liệu có tính trong suốt (ví dụ kính màu), ta phải tính tốn sự truyền màu sắc từ các vật thể xuống bề mặt được đổ bóng, sau đó tổng hợp các màu được truyền xuống bằng cách nhân các thành phần màu sắc tại mỗi điểm ảnh.
32