조명효과 - 램버트 확산 조명

사실적인 화면(렌더링 장면이나 회화)을 볼 때 이것을 3차원 이라고 인식할 수 있도록 하는
중요한 두가지 요소는 바로 원근과 음영이다.

원근 : 멀리 떨어져 있는 것을 입체적 으로 그리는 방법.
         투시변환을 통해 재현되고 있다.

음영 : 물체에 조명을 비추었을 때 조명이 정면으로 비치는 부분은 밝고, 비치지 않는 부분은 어둡게 하는 방법.
         이 기법을 통해 물체의 요철(오목함과 볼록함)이나 질감을 느낄 수 있다.

램버트 확산 조명.
1. 확산 반사광 : 빛은 입사각이 직각에 가까울수록 밝으며 직각에서 멀어질수록 어두워진다.
                      즉, 구에 빛을 비추면 정면으로 빛을 받는 부분은 초낸 밝지만 뒷부분은 어두워 진다.
                      이러한 현상은 당연하다고 생각될 만큼 늘상 보아오던 것이다.
                      또 하나 생각해 볼 것이 있다.
                      손정등을 잡고 바닥에 정면으로 비추었을때와 비스듬히 비추었을때를 생각해 보자.
                      정면으로 비추면 그 정등의 입구에 맞게 또렷한 빛이 비추어진다.
                      하지만 손전등을 비스듬히 기울이면 비치는 면적도 넓어지고 빛도 약해진다.
                      왜 그런걸까? 손정등을 통해서 나오는 빛의 강도는 늘 같은데 이러한 결과가 나오는 이유는 무었일까?

          우선 손전등을 기울이면 얼마나 약해지는지를 생각해 보자.
          그림은 일단 급한데로 요걸로 쓰고.. 광원(해)의 입사방향과 면의 수직방향과 이루는 각도를 θ 라고 하자.
          이 그림에서는 L이 하나의 선으로 표시되었지만 손정등일 경우는 손전등의 입구라는 엄연한 길이가 있다.
          이 길이를 1로 가정하면 비스듬하게 비춰진 면의 면적은 1/cosθ 라고 정할 수 있다.

       
       위의 공식에서 코사인 공식(cosA = b/c)을 살짝 보자.
       손전등의 입구를 b라고 생각하면 cosθ는 1/c이다.
       우리가 구하고자 하는 값은 c 이므로 cosθ = 1/c 에서 -1승 값을 양쪽에 곱해주면
       1/cosθ = c 가 된다.