フォンシェーダの実装

今日はプラスチックや金属の光沢感を出すためのフォンシェーダにチャレンジ。

 『CによるCGレイトレーシング』によると、フォンのモデルの求め方は以下の通り。

入射光をIp
鏡面反射係数をks
レイの正反射方向と視線のなす角をa
レイの正反射方向ベクトルをL'
視線へのベクトルをV
と置いたときの表面輝度Isは
Is = ks*Ip*cosⁿa = ks*Ip*(dot(L', V))ⁿ
となる

この時、自然数nの値を大きくすればするほど、ハイライトの広がりは抑えられて、シャープな印象になるそうです。
n=1のとき

n=16のとき

L'ってのは早い話が、ライトからの光が物体の表面に正反射した時の反射方向ベクトルですから、求め方は以下の通り。

入射ベクトルをL
表面の法線をNとすると
L' = 2*(dot(N,V))*N - L

最終的な表面の輝度は【環境光＋拡散反射光＋鏡面反射光】になるので、ランバートシェーダの処理のあとに上記の処理を入れるだけでフォンのモデルは実装できちゃうわけですね。

実装がお手軽なわりには、なかなか効果が出てるかなと思いました。とはいえ速度的に半分の32ms@Releaseとそろそろ不安が…。計算とか工夫すれば、まだいける…はず。

明日はいよいよ屈折をやります。