5.1 Konstante Schattierung

Die konstante Schattierung ist das einfachste Verfahren um die Darstellung eines dreidimensionalen Objektes realistisch zu modellieren. Die Entfernung der Lichtquelle zum Objekt wird nicht in die Berechnung einbezogen, wodurch die Objektoberfläche stark facettiert wirkt. (s. Abbildung 1). Jedes Polygon auf der Oberfläche wird konstant mit einem Farbwert schattiert.

Abbildung 1

Die Lichtquelle befindet sich in unendlicher Entfernung zum Objekt, wodurch alle einfallenden Lichtstrahlen L parallel auf die Polygonfläche treffen (s. Abbildung 2). Die Lichtstrahlen L bilden einen konstanten Einfallswinkel (N * L) an jeder Stelle mit der Flächennormalen N.
Wendet man nun eine Beleuchtungsgleichung an, erhält man für das gesamte Polygon einen konstanten Intensitätswert.

Abbildung 2

Dieses Modell lässt sich für beliebig platzierte Lichtquellen erweitern, indem die Intensitätswerte an den Eckpunkten jeder Polygonfläche ermittelt werden und der Mittelwert dieser Intensitäten den Farbwert der berechneten Fläche definiert.
Der Effekt der Facettierung wird durch die Eigenschaft des menschlichen Auges Intensitätsübergänge stärker wahrzunehmen weiter verstärkt. Aus diesem Grund wirken bei Polygongrenzen die Randbereiche der helleren Polygonflächen heller und der Randbereich der dunklen Polygone dunkler. Dieser Effekt wird Mach-Band-Effekt genannt.