计算机图形学：光照、纹理与色彩原理

"该资源是关于计算机图形学中光照与纹理的PPT讲解，涵盖了颜色的心理-物理属性、颜色空间、光照的基本概念以及反射和透射等重要概念。" 计算机图形学是计算机科学的一个分支，它专注于利用算法生成、处理和显示图像。在这个领域，光照和纹理对于创建逼真的虚拟环境至关重要。此PPT详细介绍了颜色的三个关键属性：色调、饱和度和亮度，这些都是构成我们视觉感知颜色的基础。 1. 色调（Hue）：色调是指颜色的主要特征，如红色、绿色或蓝色，它由光的主波长决定。不同的波长对应不同的颜色，这是人类视觉系统识别颜色的主要方式。 2. 饱和度（Saturation）：饱和度表示颜色的纯度，即颜色中单一波长成分的比例。高饱和度颜色更接近理想色彩，例如激光的亮度高且颜色纯。 3. 亮度（Lightness）：亮度是光的强度，反映了颜色的明暗程度。在RGB颜色模型中，红绿蓝三原色的组合可以产生各种颜色，而在CMY颜色空间中，青、品红和黄是基本色，主要用于印刷。 4. 颜色空间：颜色可以通过不同的颜色空间来表示，例如RGB、CMY和CIEXYZ。RGB基于人眼对红绿蓝三种颜色的敏感性，而CMY用于印刷，XYZ则是一个基于标准原色的颜色空间。 5. 光照概念：光通量、辉度、发光强度和光亮度是描述光传播和交互的关键术语，它们涉及光能量的传递和测量。BRDF（双向反射分布函数）是描述物体表面如何反射光的重要概念，用于计算物体表面在不同角度下的反射效果。 6. 反射与透射：物体对光的响应分为反射和透射。漫反射和镜面反射是两种常见的反射类型，前者使物体表面看起来均匀，后者产生明亮的镜像。透射则涉及到光穿过透明或半透明物体的过程，如折射。 7. 光照明模型：在计算机图形学中，光照通常通过简单的模型进行近似，如Phong模型，它包含环境光、漫反射光和镜面反射光，适用于点光源情况。全局光照考虑了光在物体之间的相互作用，更加复杂但更接近现实效果。 8. 实际应用：这些理论在游戏开发、电影特效、建筑设计等多个领域有着广泛应用，通过精确控制光照和纹理，可以创建出令人信服的虚拟世界。 这份PPT深入浅出地讲解了计算机图形学中的光照与纹理原理，是学习和理解这一主题的宝贵资源。通过掌握这些概念，开发者能够更好地模拟现实世界中的视觉现象，创造出更加逼真的数字体验。