Por que a distância do objeto ao olho é irrelevante nos modelos de iluminação?

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Por exemplo, nos modelos Phong e Blinn , a intensidade da luz não muda dependendo da distância da câmera. Por que é que?

shaders lighting shading

— wlnirvana
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Olhe para um objeto perto de você. Agora afaste-se alguns metros dele. Isso muda o brilho? Não. Por que deveria ser diferente em computação gráfica? A única distância relevante é a distância das fontes de luz.

— LukeG

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@LukeG Por que isso não muda seu brilho? Intuitivamente, sinto que, se estou longe de um objeto, a energia luminosa total dele para chegar aos meus olhos se torna menor.

— Wlnirvana

Eu entendi o que você quis dizer. Fiz uma pesquisa e encontrei um ótimo artigo sobre esse tópico. Eu postei uma resposta com o link e um resumo dele.

— LukeG

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Depois de ficar inicialmente intrigado com essa pergunta, porque parecia natural que os objetos não mudassem seu brilho dependendo da distância do olho (ou câmera), mas apenas da distância da fonte de luz, fiz uma rápida pesquisa no Google e encontrou este ótimo artigo . É sobre esse tópico exato na fotografia e explica por que a distância entre o objeto e a câmera não é relevante.

Para resumir: Sim, a energia que chega diminui proporcionalmente a 1/r². Mas considere o seguinte: À medida que a distância aumenta, o objeto também parece menor, além de proporcional a 1/r². Embora tenha menos energia chegando, também cobre uma área menor do seu campo de visão. Esses dois efeitos se cancelam. Assim, a distância objeto-câmera não influencia o brilho percebido.

— LukeG
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Essa é uma pergunta resolvida olhando para unidades físicas.

A irradiância (watt por metro quadrado) em todo o objeto determina sua iluminação; essa unidade varia com a distância entre o objeto e a luz, porque a "superfície subtendida" diminui 1/r²com a distância.
(O fluxo radiante (W) da luz é constante)

Para simplificar, vamos imaginar um caso em que a luz esteja na posição da câmera e estamos olhando para um disco branco. O brilho do disco é a luz emitida por sua superfície, considerando o ângulo de visão: em watt por esteradiano por metro quadrado.

O brilho é necessariamente menor que sua irradiância se o material for difuso. Por que é que ? porque a câmera apenas subtende um ângulo minúsculo das direções totais de reemissão; enquanto o disco reemite sua energia no 2πestereótipo (hemisfério).

Portanto, o brilho visto pela câmera é irradiance / 2π. Como você pode ver, não depende da distância entre o objeto e a câmera. Agora, o brilho é uma unidade por metro quadrado, o que significa que define "intensidade da luz" por área; portanto, quando discretizado, significa que é o valor do pixel :)

Espero estar certo, isso é sempre confuso.

— v.oddou
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