6.8.1  Tipos de medio

Hay tres tipos de interacción de partículas en media: absorción, emisión y dispersión. Estos tres tipos de actividad se pueden dar en un único medio. Cada una de las tres especificaciones requiere un color. Sólo se utilizan los componentes rojo, verde y azul del color. Los valores de los identificadores filter y transmit se ignoran. Por este motivo está permitido usar un valor flotante para especificar la intensidad de color blanco. Por ejemplo las siguientes dos líneas son correctas y producen el mismo resultado:

  emission 0.75
  emission rgb<0.75,0.75,0.75>

6.8.1.1  Absorción

El identificador absorption especifica el color de la luz que es absorbido cuando se mira a través del medio. Por ejemplo absortion rgb<0,1,0> bloquea la luz verde y permite que la roja y la azul pasen a través. Por lo tanto, un objeto blanco detrás del medio se verá magenta.

El valor por defecto es rgb<0,0,0>, lo que significa que ninguna luz es absorbida -- toda la luz atraviesa el medio normalmente.

6.8.1.2  Emisión

El identificador emission especifica un color de luz emitido desde las partículas. Aunque decimos que "emiten" luz, esto sólo significa que son visibles sin que ninguna iluminación les alumbre. En realidad no emiten una luz que se proyectó sobre los objetos cercanos. Es similar a un objeto con valores altos de ambient. El valor por defecto es <0,0,0> que quiere decir que no se emite luz alguna

6.8.1.3  Dispersión

La sintaxis de una sentencia scattering (dispersión) es:

SCATTERING:
    scattering { 
        Tipo, COLOR [ eccentricity Valor ] [ extinction Valor ] 
    }

El primer valor en coma flotante especifica el tipo de dispersión. Viene seguido por el color de la luz dispersada. El valor por defecto si no se indica ninguna sentencia scattering es rgb<0,0,0>, que significa que no hay dispersión.

El efecto de dispersión sólo es visible cuando la luz ilumina el medio desde una fuente de luz. Esto es parecido a quitar la reflexión difusa en un objeto (diffuse). Además de reflejar la luz, un medio con dispersión también absorbe la luz como un medio con absorción (absorption). El equilibrio entre cuánta absorción se produce para una cantidad dada de dispersión lo controla el identificador opcional extinction con ayuda de un único valor en coma flotante. El valor por defecto de 1.0 ofrece un efecto de extinción que se ajusta a la dispersión. Valores como extinction 0.25 ofrecen un 25% de la cantidad normal. Utilizando extinction 0.0 lo desactiva completamente. Cualquier cosa distinta del valor por defecto 1.0 es contraria al modelo físico real, pero podemos conseguir una mayor flexibilidad artística decreciendo el valor de extinción.

El valor entero Tipo especifica uno de los cinco tipos funciones diferentes de fase de dispersión, representando los diferentes modelos: isotrópico, Mie (atmósfera oscura/con neblina), Rayleigh, y Henyey-Greenstein.

El tipo 1, la dispersión isotrópica, es la forma más simple de dispersión debido a que es independiente de la dirección. La cantidad de luz dispersada por las partículas en la atmósfera no depende del ángulo formado entre la dirección de la vista y la luz que llega.

Los tipos 2 y 3 son las dispersiones Mie neblina y Mie oscura, las cuales se usan en partículas relativamente pequeñas, como minúsculas gotas de agua de niebla, partículas de nube, y partículas a causa de la polución ambiental. En este modelo la dispersión es direccional en extremo con dirección frontal, esto es, la cantidad de luz dispersada será máxima cuando la luz incidente sea anti-paralela a la dirección de la vista (la luz va directamente hacia el espectador). Será mínima cuando la luz incidente sea paralela a la dirección de la vista. Los modelos de atmósfera con neblina y oscura difieren en sus características de dispersión. El modelo oscuro es mucho más direccional que el modelo neblina.

La función de dispersión Mie "neblina"
La función de dispersión Mie "neblina"
La función de dispersión Mie "oscura"
La función de dispersión Mie "oscura"

El tipo 4, Rayleigh scattering, modela la dispersión para unas partículas extremadamente pequeñas, como moléculas en el aire. La cantidad de luz dispersada depende del ángulo de incidencia de la luz. Es la más alta cuando la luz incidente es paralela o anti-paralela a la dirección de la vista y la más baja cuando la luz incidente es perpendicular a la dirección de la vista. Se debería observar que el modelo Rayleigh utilizado en POV-Ray no tiene en cuenta la dependencia que tiene la dispersión de la longitud de onda.

La función de dispersión de Rayleigh
La función de dispersión de Rayleigh

El tipo 5 es el modelo de dispersión Henyey-Greenstein. Está basado en una función analítica y puede ser usado para modelar una gran variedad de tipos distintos de dispersión. La función modela una elipse con una excentricidad e determinada. Esta excentricidad viene especificada por el identificador opcional eccentricity, que sólo se usa para la dispersión de tipo cinco. El valor de excentricidad cero por defecto define una dispersión isotrópica, mientras que los valores positivos conducen la dispersión en sentido contrario al de la luz. Los valores más altos de e (o los más bajos en caso negativo) incrementan la propiedad direccional de la dispersión.

La función de  
dispersión de Henyey-Greenstein para diferentes valores de excentricidad
La función de dispersión de Henyey-Greenstein para diferentes valores de excentricidad