====== Phongův model osvětlení, textury ======
===== Phongův model osvětlení =====
[[wp>Phong reflection model]], [[http://www.root.cz/clanky/pov-ray-a-phonguv-osvetlovaci-model|POV-Ray a Phongův osvětlovací model – Root.cz]]

Osvětlování znamená určování odstínu pixelu na základě normálového vektoru, pozice kamery, světelného zdroje a materiálu. V OpenGL se zapíná pomocí povolení ''GL_LIGHTNING''.

<note important>Vektory musí být normalizovány!</note>

{{  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/Phong_components_version_4.png?600  }}

==== Složky ====
=== Ambient light ===
  * Světlost prostředí
  * Konstantní, nezáleží na poloze objektu
  * //Iₐ// = //kₐLₐ//
    * //kₐ// – konstanta materiálu
    * //Lₐ// – konstanta světelného zdroje

=== Diffuse light ===
  * Rozptýlené světlo materiálem
  * Odraz rovnoměrně do všech směrů (záleží jen na náklonu plochy od světelného zdroje – skalární součin vektorů)
  * Pozorovatelné na matných površích
  * Pro výpočet je použit Lambertův osvětlovací model
  * //I<sub>d</sub>// = //k<sub>d</sub>L<sub>d</sub>// (//I// · //n//)
    * //k<sub>d</sub>// – vlastnost materiálu
    * //L<sub>d</sub>// – konstanta světelného zdroje
    * //I// – je osvětlovací vektor
    * //n// – normálový vektor

=== Specular light ===
  * Odlesk, odraz úzkého svazku paprsků ideálně odražených od povrchu
  * //Iₛ// = //kₛLₛ cosᵅ//(//φ//) = //kₛLₛ// (//e// · //r//)//ᵅ//
    * //kₛ// – konstanta materiálu
    * //Lₛ// – konstanta světelného zdroje
    * //α// – //vyleštěnost//, vyšší hodnota dává užší průběh
    * //e// – vektor směrem k pozorvateli
    * //r// – vektor odraženého světla
==== Materiál ===
Materiál je charakterizován odpovídajícími složkami:
  * Ambient
  * Diffuse
  * Specular
  * Emissive (není považován za zdroj, pouze ovlivňuje barvu)
  * Vyleštěnost

==== Výpočet ====
  * Počítá se pro každou barevnou složku (RGB) zvlášť, kde finální intenzita každé složky je dána součtem: **//Iₐ// + //I<sub>d</sub>// + //Iₛ//**
  * Intenzita z ambientní složky se započítává vždy (všudypřítomné světlo), difuzní a spekulární složky jen pokud není světelný zdroj zastíněn
  * Při použití více světel se sčítají jejich jednotlivé vypočítané intenzity

===== Textury =====
[[wp>Texture mapping]]

**Textury** v OpenGL mohou být 1D, 2D i 3D. Pixely textury se nazývají **texely**, tyto se aplikují na povrch objektu. Je zapotřebí asociovat **texturovací souřadnice** s odpovídajícími vrcholy pro správné nanesení textur (definuje programátor, v OpenGl ''glTexCoord''). Algoritmu nanášení textury se pak říká **texturování**.

Je možné využít opakování nebo roztažení v daných směrech. Při texturování může docházet k aliasingu, pokud není dodržen vzorkovací teorém.

==== MIP textury ====
{{  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/ed/Mipmap_illustration2.png?300}}
[[wp>mipmap]]
Multum in Parvo (více v jednom). Několik textur (jedna ve více rozlišeních) je uložena v jedné textuře, vybere se podle vzdálenosti od kamery (LoD). Mimo jiné se tak zabraňuje aliasingu.

//Interpolace// (bilinear, trilinear, anisotropic filtering) MIP textur je důležitá pro neznatelné přechody mezi jednotlivými úrovněmi detailu.

==== Multitexturování ====
Multitexturování umožňuje nanést více textur najednou (např. textura a světelná mapa). Jedná se o rozšíření standardu.

==== Rastrová textura ====
Předem připravený obrázek.

==== Procedurální textura ====
  * Není dána rastrem
  * Zobrazení do barvy: f(x, z, y) -> C
  * Pomalé vyhodnocení, ne všechny povrchy lze matematicky vyjádřit
  * Dřevo, mraky, šum apod.
  * Hrozba aliasingu, řešení: 
    * Post-filtering (supersampling)
    * Pre-filtering – filtrace ve spojité oblasti (před vzorkováním)
    * Stochastické vzorkování

==== Speciální textury====
Bump maps, Environment maps, Normal maps, ...