计算机图形学中，如何实现3D模型的基本光照和阴影效果？请结合《从零开始的计算机图形学》一书给出解释。

在计算机图形学中，实现3D模型的基本光照和阴影效果是至关重要的一步，它能够增强场景的真实感和深度感。《从零开始的计算机图形学》一书中介绍了这些概念的基础原理和实现方法。

参考资源链接：[从零开始的计算机图形学](https://wenku.csdn.net/doc/88fv2ih5vx?spm=1055.2569.3001.10343)

光照效果的实现通常从定义光源开始，包括光源的类型（如点光源、方向光源、聚光灯等）、位置、颜色和强度等属性。之后，需要计算光源对场景中每个表面的影响。这涉及到光照模型的计算，其中最著名的是Phong光照模型。Phong模型通常包含三个分量：环境光照、漫反射和镜面反射。

环境光照是模拟场景中光线的多次散射，它为所有表面提供基础亮度。漫反射模拟光线均匀地射入粗糙表面并均匀散射，它取决于光源的方向和表面的法线方向。镜面反射则模拟光线在光滑表面的镜面高光，它依赖于观察方向、表面法线和光源方向。

阴影的生成是通过一种称为阴影贴图（Shadow Mapping）或阴影体积（Shadow Volumes）的技术实现的。在Phong光照模型的基础上，可以通过比较一个像素点的深度与光源视角下该点的深度，来判断该点是否在阴影中。如果一个点的深度大于光源视角下计算的深度，则该点位于阴影中。此外，可以使用软阴影技术来模拟光源的实际物理大小对阴影边缘的影响，从而产生更自然的视觉效果。

在《从零开始的计算机图形学》中，作者Gabriel Gambetta详细解释了这些概念，并可能通过图示和编程示例来进一步阐述如何在实际编程中实现这些效果。例如，书中可能包含如何使用OpenGL或其他图形API来设置和计算光照、以及如何在渲染过程中生成阴影的代码示例。

对于希望深入理解并应用这些3D渲染技术的程序员来说，这本书不仅提供了一个坚实的基础，还通过实用的代码和图示帮助读者将理论知识转化为实践经验。因此，无论是对光照和阴影的基础理解，还是通过程序代码实现这些视觉效果，《从零开始的计算机图形学》都是一本不可多得的参考书。

参考资源链接：[从零开始的计算机图形学](https://wenku.csdn.net/doc/88fv2ih5vx?spm=1055.2569.3001.10343)