Как нормали используются в компьютерной графике для создания реалистичного освещения?

Нормали в компьютерной графике используются для определения направления, в котором «смотрит» поверхность, что важно для освещения и шейдинга. renderart.ru

Некоторые принципы работы нормалей в создании реалистичного освещения:

• Рассеянное освещение (Diffuse Lighting). renderart.ru Рассчитывается на основе угла между нормалью поверхности и направлением света. renderart.ru Чем меньше угол, тем ярче освещена поверхность. renderart.ru
• Зеркальное отражение (Specular Reflection). renderart.ru Определяется вектором отражения света относительно нормали. renderart.ru Используется в моделях освещения, таких как Blinn-Phong и Cook-Torrance. renderart.ru
• Тени и затенение (Shadows & Shading). renderart.ru Нормали помогают определять, какие части объекта находятся в тени и как они должны быть затемнены. renderart.ru

Также с помощью нормалей можно контролировать переход между гранями модели: усреднять нормали соединённых вершин для создания плавного перехода или разделять их для создания жёсткого перехода. habr.com

Кроме того, карты нормалей позволяют имитировать мелкие детали без увеличения количества полигонов, что особенно полезно для игр и рендеринга в реальном времени. renderart.ru