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====== 拡散反射 ======

===== 概要 =====

拡散反射は、物体表面で光がさまざまな方向へ広がって反射する現象である。見る方向にあまり依存せず、面の向きと光の方向によって明るさが決まる。

{{:cg:figures:chapter03:fig_3_11_light_position_difference.png?600|光源の違いによる照明効果の違い}}

{{:cg:figures:chapter03:fig_3_12_point_light_diffuse.png?600|点光源による拡散反射成分の計算}}

{{:cg:figures:chapter03:fig_3_13_ambient_diffuse_ratio.png?600|環境光反射率と拡散反射率による陰影の違い}}

===== 詳しい説明 =====

拡散反射は、石膏、紙、チョークのような表面で見られる反射のモデルである。表面の細かな凹凸によって光が広い方向へ散らばるため、どの方向から見ても比較的一定の明るさに見える。明るさは、光が面にどの角度で当たるかによって変わる。正面から当たるほど明るく、斜めから当たるほど暗い。この関係は[[cg:rendering:cosine_law_of_incident_angle|入射角余弦の法則]]として表される。点光源では距離による減衰も考える場合がある。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、マットな材質の基本になる。光沢の少ない壁、紙、布、肌の一部などでは拡散反射の見え方が重要になる。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、ランバート反射として実装されることが多い。法線ベクトルと光方向の内積を使い、面が光の方を向くほど明るくする。

===== 制作・実装での例 =====

シェーダでは、法線と光方向の内積を使って拡散反射を求める。内積が小さいほど暗く、大きいほど明るくなるため、立体感を出す基本になる。

===== 検定対策ポイント =====

拡散反射は、見る方向よりも面の向きと光の方向が重要である。[[cg:rendering:specular_reflection|鏡面反射]]のようなハイライトとは区別する。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:rendering:reflected_light|反射光]]
  * [[cg:rendering:cosine_law_of_incident_angle|入射角余弦の法則]]
  * [[cg:rendering:directional_light_no185|平行光線]]
  * [[cg:rendering:point_light_source_no187|点光源]]
  * [[cg:rendering:shading_model|シェーディングモデル]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第3章
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