Come posso creare uno shader che riproduca questo effetto di illuminazione sul terreno?

Notare il modo in cui la principale fonte di luce in ciascuna immagine si riflette da terra, in funzione della distanza tra la sorgente di luce e lo spettatore (?).

È una mappa speculare (urtata)? L'effetto è evidente dappertutto in World of Warcraft; Lo ricordo specificamente sulla neve a Dun Morogh e sulle rive del lago Darrowmere. È necessario guardare direttamente verso il sole. L'effetto è anche comunemente sulla superficie dell'acqua in RL e in CG. In particolare, voglio creare l'effetto in cui il riflesso è più intenso sulla superficie del terreno più vicino alla sorgente luminosa e cade man mano che si avvicina allo spettatore.

Immagino che se avessi costruito un tale shader ci sono alcuni fenomeni con cui inizierò.

Innanzitutto la luce solare è direzionale, nel senso che non ha posizione né attenuazione.

In secondo luogo, il componente diffuso viene semplicemente calcolato prendendo un prodotto punto tra la direzione del sole e le normali della superficie, l'aggiunta di una mappatura normale potrebbe aggiungere al dettaglio.

La parte difficile è modellare la componente speculare direzionale del sole. Quindi per ottenere un effetto simile lo spezzerei in piccoli problemi:

• Il primo è il microfacet della superficie che può essere simulato usando qualsiasi variazione di bump o mappatura normale, questo può essere applicato sia al componente diffuso che a quello speculare.
• La seconda parte è la distribuzione irregolare dell'illuminazione speculare. Questo può essere fatto usando una specie di mappe speculari.
• Ora la parte più complicata è la mappa speculare direzionale che può essere ottenuta usando il modello di illuminazione anisotropica del rione , che fornisce due parametri per controllare l'anisotropia della riflessione speculare, vale Ax, Aya dire nella seguente equazione di Wards.

Dove:

• Il termine speculare è zero se punto ( N , L ) <0 o punto ( N , R ) <0.
• Il vettore R è il riflesso dello specchio del vettore di luce sulla superficie.
• L è la direzione dal punto della superficie alla luce.
• H è la direzione del mezzo angolo.
• N è la superficie normale.
• X e Y sono due vettori ortogonali nel piano normale che specificano le direzioni anisotrope, i vettori tangenti e bitangenti possono essere utilizzati come X,Yvettori, in particolare che lo spazio tangente è così comune nella computer grafica che potrebbe essere calcolato in qualsiasi motore (solitamente calcolato basato su trame consistenza).

Si noti nell'immagine come l'illuminazione speculare sia direzionale a differenza della comune luce speculare Phong. Ecco un articolo sul modello di Ward e su come ottenere effetti diversi. MODIFICA Ulteriori informazioni sull'idoneità di BRDF in termini di riduzione dell'intensità della luce più vicino allo spettatore, sono disponibili qui .

Infine, altri due (facoltativi) due punti che immagino possano aggiungere all'immagine finale,

• Innanzitutto sono sicuro che l'uso dell'occlusione ambientale aiuterà a ottenere risultati più credibili.
• Il secondo è che l'implementazione di una sorta di riflesso di Fresnel potrebbe aggiungere un bell'effetto all'immagine, specialmente nelle scene di acqua e ghiaccio.

Il riflesso stesso è solo il riflesso speculare che ottieni come output delle funzioni del tuo specifico modello di illuminazione.

Esistono molti diversi modelli di illuminazione con diversi livelli di complessità che produrranno una forma di riflessione simile a questa, ma un aspetto simile a questo può già essere ottenuto con un semplice modello di illuminazione blinn-phong a ossa nude , che è (ora) probabilmente il più modello di illuminazione di base utilizzato dai motori grafici e molto probabilmente utilizzato anche da World of Warcraft.

Non sarà fisicamente corretto e completamente uguale alle tue immagini, ma sembrerà molto simile . L'esempio di Concept3D del modello Ward è più fisicamente corretto e funziona per tipi di superficie più complessi (vale a dire materiali in cui i dossi microscopici nelle loro superfici non sono distribuiti uniformemente, ma hanno distribuzioni di probabilità diverse), ma non conosco esempi concreti dei renderer in tempo reale che lo utilizzano, a causa di scarsi guadagni in termini di qualità / prestazioni.

In pratica, tali tipi di riflessi sulle superfici sono integrati da ulteriori specularità / lucentezza e trame normali, che modificano la lucentezza / rugosità di una superficie e la direzione delle normali della superficie, rispettivamente, che sono entrambi input per le equazioni di illuminazione di modelli di illuminazione tipici. Questo perché nel mondo reale, le proprietà fisiche della superficie il più delle volte (tranne forse qualcosa come la plastica o uno specchio) non rimangono le stesse su tutta la superficie, ma possono variare selvaggiamente da pixel a pixel.

Mappatura di bump speculare (mappatura normale) o mappatura di parallasse.