algoritmus, amely meghatározza, hogy melyik felszín látható a fényforrásból nézve

általában bonyolult (sokmindentől függ, pl. a fényforrás méretétől)

egyszerűsítés:

1. pontszerű fényforrásokra :

ahol

		0,	ha az i forrásból ez a pont nem látszik
Si =
		1	különben.

2. poligon határú testekkel foglalkozunk csak

1. Egyszerű árnyék (Blinn 1988)

egyetlen (vagy több, egymástól távoli) tárgy árnyékát kiszámolni sík felszínen

pl.	paralell fénysugarak, vízszintes síklap ( zs = 0 )

lin. trafó:                 M_par·P = S

perspektív vetítés? tetsz. helyzetű síklap?

alkalmazása árnyékolásra:

poligon (tárgy)

vetített poligon

z-buffer (kezdeti értékadás)

2. Árnyék generálása pásztázó-vonal algoritmussal
                    (APPEL 1968, BOUKNIGHT, KELLEY 1970)

A látható felszín meghatározására szolgáló pásztázó-vonal algoritmus kibővítése árnyék generálással.

A pásztázó-vonalat metsző poligonon ( B ) az A poligon vetületet ( A' poligon ) adja meg az árnyékot.
Tehát a pásztázó-vonal és A' metszéspontjai határozzák meg az árnyék határait.

"árnyék ki-be kapcsolása", mint a látható felszín meghatározásánál

sok számolás: n(n-1) vetület számítása

gyorsítás: előfeldolgozás

poligonok vetítése egy gömb felszínére,
ha a vetületeknek ( kiterjedésüknek ) nincs közös része, akkor nem árnyékolhatják egymást - ezeket a párokat kiszűrjük

Algoritmus:

pásztázás  - a látható szakaszokra megvizsgálni, hogy árnyékban vannak-e

Adatstruktúra:

adatstruktúra a látható felszín meghat.
adatstruktúra az árnyék meghat.

esetek:

ha nincs árnyékoló poligon az aktuális pásztázandó szakaszhoz, akkor normál pásztázás,

különben

ha az árnyékoló poligon nem takarja a pásztázandó szakaszt, akkor normál pásztázás,

ha teljesen takarja, akkor árnyékolás,

ha részben takarja, akkor a pásztázandó szakaszt részekre osztjuk, és a részekre megismételjük az eljárást.

3. Kétmenetes árnyékolási algoritmus (ATHERON, WEILER, GREENBERG 1978)

Észrevétel:	csak azokat a poligonokat kell árnyékolni, amelyek
	- láthatóak (nézőpontból) és
	- nem láthatóak a fényforrásból;

azaz a két helyzetből (nézőpont és a fényforrás helye) meghatározott látható felszíneket kell összevetni.

Algoritmus:

1. lépés:	a fényforrás helyéről látható felszín meghatározása (output: megvilágított poligonok listája) a./ trafó a fényforrásból vetítve b./ látható felszín meghatározása c./ visszatrafó.
2. lépés:	a poligonok adatbázisának összefésülése (mi van árnyékban és mi nincs).
3. lépés:	a nem látható felszínek eltávolítása (output: látható poligonok listája).
4. lépés:	megjelenítés (pl.pásztázó vonal)

előnye:  jól használható animációra (pl. csak a nézőpont változik)

4. Árnyékoló térfogat  (CROW 1977)

Tárgy árnyékoló térfogata: a térnek az a része, amit a tárgy eltakar a fényforrás elől, árnyékoló poligonok határolják, a fényforrás helyéből és a tárgy konturvonalaiból meghatározható.

árnyékoló poligon
- síkjának normálisa mutasson a térfogatból kifelé
- nem kell megjeleníteni
- felhasználható az árnyékoláshoz

legyen:	előre (felénk) néző árnyékoló poligon	+1
	hátra néző árnyékoló poligon	-1

árnyékoló térfogatok száma P pontban: á(P)

P árnyékban van á(P) > 0

Példák:

:  + 1		á(A) = 1	:  1 - 1 + 1		á(A) = 1
:  + 1 - 1		á(B) = 0	:  1 + 1 - 1		á(B) = 1
:  + 1 + 1		á(C) = 2	:  1 - 1 + 1 + 1		á(C) = 2

1. lépés:	számítsuk ki a z-puffert a fényforrás pontjából nézve
2. lépés:	ha egy pont látható (a megfigyelő helyéről), akkor transzformáljuk át a fényforrás-középpontú vetítési rendszerbe, ahol a z-puffer tartalmából eldönthető, hogy árnyékban van-e ( = a transzformált pont távolabb van a fényforrástól, mint a z-pufferhez tartozó pont ? )