Aynasal aydınlatma

Aynasal aydınlatma veya specular aydınlatma, yüzeye parlak bir görünüm sağlamak için kullanılan bir aydınlatma modelidir. Yüzeylerde oluşan parlamalara ‘highlight’ denir. Highlightlar ışık kaynağının konumunun ve yüzeylerin eğriselliğinin anlaşılmasını sağlarlar.

Aynasal yansıma ifadesi aşağıdaki gibidir:
Ispec = ( r * v ) mshi = ( cos α ) mshi

İfadedeki v, yüzey üzerindeki p noktasından bakış noktasına doğru olan vektör, r ise yüzeyden ışık kaynağına doğru olan I vektörünün yüzey normalinden yansımasıdır. mshi değeri, aynasal bileşeni daha gerçekçi hale dönüştürmek için kullanılır. Zira mshi büyüdükçe aynasal etki kesişim noktasının etrafında yoğunlaşır.

Bu bileşene göre cismin herhangi bir noktasının parlaklığı ışığın geliş açısına, gelen ışığın dalga boyuna ve cismin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Işığın aynasal yansımasının bir doğrultusu vardır. Mükemmel yansıtan bir yüzey için, yansıma açısı gelme açısına eşittir. Bu yüzden sadece tam bu doğrultuda bulunan bir gözlemci, aynasal yansımış ışığı görebilir.

Işık kaynağından gelen ışın L, yansıyan ışın R ve ışının cisme çarptığı noktadaki normal N olarak ele alınırsa, yansıma vektörü aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

R = L – 2*(N*L)*N 

Aynasal yansımış ışık, yansıma vektörü boyunca odaklanmış olduğundan, gözlemci hareket ettiği zaman highlightlar da hareket eder.

Bir cismin aydınlatılmasında daha gerçekçi görüntü elde etmek için değinilen tüm aydınlatma modellerinin toplamı kullanıldığında, tek bir ışık kaynağı için aydınlatma modeli aşağıdaki gibi ifade edilir:

I = IL * ka + IL * kd * cos( ) + IL * ks * cosn( ) 

Işık kaynağından gelen ışınla bu ışının cisme çarptığı noktadaki yüzey normali arasındaki açı, ise yansıyan ışın ile gözlemcinin konum vektörü arasındaki açıdır.

Aydınlatma