Destacado espectacular
Un resaltado especular es el punto de luz brillante que aparece en los objetos brillantes cuando se iluminan (por ejemplo, vea la imagen de la derecha). Los reflejos especulares son importantes en los gráficos por computadora en 3D , ya que brindan una fuerte señal visual de la forma de un objeto y su ubicación con respecto a las fuentes de luz en la escena.
El término especular significa que la luz se refleja perfectamente en forma de espejo desde la fuente de luz hasta el espectador. La reflexión especular es visible solo donde la superficie normal está orientada precisamente a medio camino entre la dirección de la luz entrante y la dirección del espectador; esto se llama dirección de medio ángulo porque biseca (divide en mitades) el ángulo entre la luz entrante y el espectador. Por lo tanto, una superficie reflectante especular mostraría una iluminación especular como la imagen reflejada perfectamente nítida de una fuente de luz. Sin embargo, muchos objetos brillantes muestran reflejos especulares borrosos.
Esto se puede explicar por la existencia de microfacetas.. Suponemos que las superficies que no son perfectamente lisas se componen de muchas facetas muy pequeñas, cada una de las cuales es un reflector especular perfecto. Estas microfacetas tienen normales que se distribuyen alrededor de la normal de la superficie lisa aproximada. El grado en el que las normales de microfacetas difieren de la normal de la superficie lisa está determinado por la rugosidad de la superficie. En los puntos del objeto donde la normal suave está cerca de la dirección de medio ángulo, muchas de las microfacetas apuntan en la dirección de medio ángulo y, por lo tanto, la iluminación especular es brillante. A medida que uno se aleja del centro de la iluminación, la normal suave y la dirección de medio ángulo se separan más; el número de microfacetas orientadas en la dirección de medio ángulo disminuye, por lo que la intensidad del resaltado cae a cero.
El brillo especular a menudo refleja el color de la fuente de luz, no el color del objeto reflectante. Esto se debe a que muchos materiales tienen una capa delgada de material transparente sobre la superficie del material pigmentado. Por ejemplo, el plástico está formado por pequeñas gotas de color suspendidas en un polímero transparente y la piel humana a menudo tiene una fina capa de aceite o sudor sobre las células pigmentadas. Dichos materiales mostrarán reflejos especulares en los que todas las partes del espectro de colores se reflejan por igual. En materiales metálicos como el oro, el color del resalte especular reflejará el color del material.
Existen varios modelos diferentes para predecir la distribución de microfacetas. La mayoría asume que las normales de microfacetas se distribuyen uniformemente alrededor de las normales; estos modelos se denominan isotrópicos . Si las microfacetas se distribuyen con preferencia por una cierta dirección a lo largo de la superficie, la distribución es anisotrópica .
NOTA: En la mayoría de las ecuaciones, cuando dice que significa
