鏡面反射

概要

鏡面反射は、光沢のある表面で、光が特定の方向へ強く反射する現象である。視点の位置によって明るさが大きく変わり、ハイライトの表現に関係する。

詳しい説明

鏡面反射では、入射した光が表面で反射し、反射方向に近い方向から見たときに強く明るく見える。ざらざらした面の拡散反射は見る方向による変化が小さいが、鏡面反射は視点方向に強く依存する。光沢のあるプラスチックや金属では、表面に明るいハイライトが生じる。CGでは、反射方向と視線方向の関係を使って鏡面反射成分を計算する。完全な鏡とは異なり、多くの材質では反射が少し広がる。

CG制作との関係

CG制作では、金属、ガラス、磨かれた床、プラスチックなどの光沢感を作るために重要である。鏡面反射が強いほど、表面がつるつるして見えやすい。

ゲーム開発との関係

ゲーム開発では、シェーダで鏡面反射を計算し、材質ごとの光沢を表現する。ハイライトの大きさや強さは、見た目の質感に直結する。

制作・実装での例

シェーダでは、反射ベクトルと視線方向、またはハーフベクトルを使って鏡面反射を近似する。光沢の鋭さは指数やラフネスに相当する値で調整される。

検定対策ポイント

鏡面反射は、拡散反射と違って視点方向が重要である。ハイライト、フォンのモデル、完全鏡面反射特性との関係を整理する。