Уравнение глобального освещения

Содержание

Слайд 2

Фотореалистическое изображение Компьютерная графика – визуализация распределения яркости объектов в трехмерном пространстве

Фотореалистическое изображение

Компьютерная графика – визуализация распределения яркости объектов в трехмерном пространстве

Слайд 3

Яркость объекта при глобальном освещении Описание отражения в фотометрии BRDF (Bidirectional

Яркость объекта при глобальном освещении

Описание отражения в фотометрии

BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution

Function) в литературе по теплотехнике и компьютерной графике
Слайд 4

Коэффициент отражения и коэффициент яркости

Коэффициент отражения и коэффициент яркости

Слайд 5

Уравнение глобального освещения (УГО) Интегральное уравнение глобального освещения (визуализации) Поляк Г.Л.,

Уравнение глобального освещения (УГО)

Интегральное уравнение глобального освещения (визуализации) Поляк Г.Л., 1960,

Jim Kajiya, 1986

Яркость L вдоль луча не меняется

Зрачковая функция Θ (r,r′) – решение вопросов затенения:

Слайд 6

УГО как краевая задача УПИ Bidirectional Scattering Distribution Function – коэффициент яркости по отражению и пропусканию

УГО как краевая задача УПИ

Bidirectional Scattering Distribution Function – коэффициент яркости

по отражению и пропусканию
Слайд 7

Интегральные уравнения Искомая функция под знаком интеграла – интегральное уравнение Уравнение

Интегральные уравнения

Искомая функция под знаком интеграла – интегральное уравнение

Уравнение глобального освещения

является интегральным уравнением Фредгольма II рода – всегда имеет решение!

– ядро интегрального уравнения

Слайд 8

Методы решения интегральных уравнений Основной путь решения численный методом дискретизации на основе замены интеграла квадратурой

Методы решения интегральных уравнений

Основной путь решения численный методом дискретизации на основе

замены интеграла квадратурой
Слайд 9

Трассировка лучей (Ray Tracing) Главный недостаток трассировки лучей – огромный объем

Трассировка лучей (Ray Tracing)

Главный недостаток трассировки лучей – огромный объем вычислительной

работы

Численное решение интегральных уравнений – замена интеграла суммой → СЛАУ:

Точность решения → мелкая сетка → метод последовательных приближений:

физически это эквивалентно разложению по кратностям рассеяния и построению лучей в пространстве:

обратный ход лучей
все лучи дают вклад в изображение
трудно попасть в источник
только один ракурс
прямой ход лучей
формирование 3М изображения
трудно попасть в камеру
часть лучей формирует изображение