整体光照模型与光线跟踪.ppt
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10800 rays used in lighting pass.Note:-improved caustic definition,-lighting effect of mirror, -reflection of caustic,-shadowing due to mirror lighting.CausticsFrom Alan Watt, “3D Computer Graphics”Standard raytracer:Diffuse table and blue ball,mirrors left, right and back, transparent red ballBi-directional raytracer More rays in the light passSingle Pass (Conventional RT)Note : caustic due to red transparent ballHenrik http://www.gk.dtu.dk/~hwjBidirectional example200 rays used in lighting pass 400 rays used in lighting passRefraction causticsHenrik http://www.gk.dtu.dk/~hwj15Direct illumination 16Global Illumination17eyediagram photograph:18Original sculpture by John Ferren lit by daylight from behind.Image rendered with radiosity. note color bleeding effects.Ray traced image. A standard ray tracer cannot simulate the interreflection of light between 19Radiosity vs. Ray TracingRay-tracingView-dependentSpecular and refractionRadiosityView-independent Diffuse only20Radiosity vs. Ray Tracing•Ray tracing is an algorithm–If the camera is moved, we have to start over•Radiosity is computed in object-space–View-independent (just don't move the light)–Can pre-compute complex lighting to allow interactive walkthroughs26The Rendering EquationxMuseum simulation. Program of Computer Graphics, Cornell University.50,000 patches. Note indirect lighting from ceiling.32Radiosity Overview在辐射度方法中,所有的景物表面都假设为理想的朗伯漫反射表面所有的入射光在各个方向上反射的光强都一样整个场景被划分为一系列的小区域(small areas, or patches )设小区域i 向外辐射的所有能量的辐射度为Bi,并认为在i 内所有地方的辐射度为一个常数单位如下,表示单位立体角单位面积的瓦特数:Watts / steradian * meter 2x'ω'x'xxx’Discrete Radiosity EquationA iA j•discrete representation•iterative solution•costly geometric/visibility calculationspatches, over which the radiosity =i B The Radiosity Matrix求解该矩阵,就可以为每一个patch 得到一个B i ,它与视点是无关的。
整体光照模型概念
整体光照模型是计算机图形学和计算机视觉领域的重要概念,用于描述物体表面的光照和阴影效果。
它是一种数学模型,用于模拟物体表面在不同光照条件下的表现,以便在计算机图形渲染中生成逼真的图像。
整体光照模型通常包括以下几个方面的内容:
环境光照(Ambient Lighting):描述了物体表面在周围环境光线的作用下的整体亮度。
环境光照通常是均匀分布的,用于模拟物体受到周围环境光的普遍影响。
漫反射光照(Diffuse Reflection):描述了光线在物体表面上均匀反射的情况,模拟了光线照射到物体表面后向各个方向发射的情况,使得物体在各个方向上都具有一定亮度。
镜面反射光照(Specular Reflection):描述了光线在物体表面上发生镜面反射的情况,模拟了光线照射到物体表面后呈现出明亮镜面的情况,通常用于模拟物体的光泽和反射效果。
阴影效果(Shading):描述了物体表面上由于光线照射而产生的阴影效果,包括平行光阴影、点光源阴影等,用于模拟物体表面的光照变化和深度感。
整体光照模型的目标是尽可能真实地模拟物体在真实光照条件下的表现,以便在计算机图形渲染中生成逼真的图像。
不同的整体光照模型可以根据具体的光学特性和应用场景进行调整和组合,以获得适合特定需求的光照效果。