B14. La tecnica dell'acqua
Ora che abbiamo creato il terreno, aggiunto le texture, messo il cielo, non resta altro che procedere con la tecnica più complessa, quella dell'acqua.
Riflessione e rifrazione
Per ottenere un'acqua verosimile, è necessario simulare due fenomeni fisici importanti: la riflessione e la rifrazione. È infatti
noto che quando si guarda la superficie di un lago da una distanza sufficiente, si vede il riflesso degli oggetti soprastanti nell'acqua.
Questo fenomeno fisico prevede che un raggio di luce incidente su una superficie riflettente venga deviato con lo stesso angolo di incidenza.
Possiamo avere, invece, un esempio di rifrazione guardando una matita immersa in un bicchiere d'acqua: essa sembra spezzata, ma in realtà
è la luce che, passando attraverso il vetro e l'acqua stessa, ha cambiato direzione, creando così l'illusione ottica. Per quanto
ci riguarda, non calcoleremo a puntino la rifrazione con le regole fisiche, ma ammettermo che la sua presenza sia quella componente che ci
permette di vedere il fondo dei ruscelli del nostro paesaggio. Inoltre, c'è un altra cosa da considerare, l'effetto Fresnel (leggi
"Frenèl"), ossia il fattore che miscela i due fenomeni sopracitati in un unico avvenimento fisico: la prevalenza di uno o dell'altro
varia in base alla distanza e all'inclinazione con cui si guarda la superficie dell'acqua.Refraction Map e Reflection Map
Ora, se ogni pixel dell'acqua subisce entrambi i fenomeni, unificati dall'effetto Fresnel, bisognerà calcolare il suo colore di riflessione
(ossia il colore del punto che viene riflesso in quel pixel della superficie) e il colore di rifrazione (ossia il colore del punto del fondale sottostante a questo pixel
che si vede attraverso la superficie), e alla fine miscelarli insieme sulla base dell'inclinazione del punto di vista. Ma si incontrano
dei problemi proprio nei primi passi: come si fa a calcolare quei colori? Bisogna usare delle speciali tecniche di rendering, chiamate
Refrection Map e Reflection Map. La prima simula la scena disegnando solo ciò che viene visto considerando il fenomeno di
rifrazione; la seconda fa lo stesso con la riflessione. Una volta ottenute le due mappe, si preleva il pixel corrispondente da entrambe,
e quindi il colore delle sue due componenti, per miscelarli e ottenere così l'effetto finale.Prima di arrivare a quel punto, però, introdurremo un'altra nota di realismo, ossia le increspature dell'acqua. Anche questo effetto viene simulato attraverso una map, che si chiama Bump Map. Nelle prossime quattro lezioni porteremo a termine tutta la tecnica.
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