Моделирование эффектов, Основные определения, Моделирование эффектов освещения - Моделирование эффектов
Основные определения
Свет -- в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом.
Источник света -- любой объект, излучающий электромагнитную энергию в видимой области спектра. По своей природе подразделяются на искусственные и естественные.
Естественные источники света -- это природные материальные объекты и явления, основным или вторичным свойством которых является способность испускать видимый свет.
В отличие от естественных источников света, искусственные источники света являются продуктом производства человека. К естественным или природным источникам света, прежде всего, относят:
Солнце, кометы, Полярные сияния, атмосферные электрические разряды, биолюминесценцию живых организмов, свет звезд и иных космических объектов, свечение окисляющихся органических продуктов и минералов, и прочее.
Искусственные источники света -- технические устройства различной конструкции и с различными способами преобразования энергии, основным назначением которых является получение светового излучения (как видимого, так и с различной длиной волны, например, инфракрасного).
Сцена -- совокупность объектов и окружающего их интерьера.
Приемник - глаз наблюдателя, приемник светового излучения.
Материал -- вещество или смесь веществ, из которых изготавливается что-либо или которые способствуют каким-либо действиям.
Оптико-механические свойства материалов - прозрачность, цвет, шероховатость, отражательная способность поверхности.
Тень -- пространственное оптическое явление. Тень выражается зрительно уловимым силуэтом, возникающим на произвольной поверхности благодаря присутствию объекта (тела или вещества; например, в газообразном или жидком состоянии) между ней и источником света. Контурами своими тень в той или иной степени, и с учетом ряда условий, повторяет контуры этой преграды света. На тень влияют:
- - состояние среды прохождения света; - интенсивность луча света; - угол падения луча света; - цветовые характеристики луча света; - направленность луча света; - удаленность источника света от объекта и поверхности; - фактурный характер объекта; - отражательная способность объекта; - прозрачность объекта; - форма объекта.
От этих и других характеристик может изменяться:
- - острота и жесткость контуров тени; - степень контраста тени с поверхностью; - глубина затемнения и окраски силуэта тени (от еле уловимого, бледно-серого или тусклоцветного -- до насыщенно темного цветного, и бархатно-черного).
Плоскость Плоскость (геометрия) // Википедия. [2014--2014]. Дата обновления: 19.09.2014. URL: http://ru. wikipedia. org/?oldid=65643247 (дата обращения: 01.05.2015). -- это поверхность, образованная кинематическим движением образующей по направляющей (прямой).
Общее (полное, неявное уравнение плоскости (НФ)):
Где A, B, C, D - постоянные, причем A, B, C одновременно не равны нулю.
Уравнение плоскости в отрезках:
Где
- отрезки, отсекаемые плоскостью на осях Ox, Oy, Oz.
Параметрическая функция плоскости (ПФ) , заданной точкой и направлениями линейно независимых векторов V и W имеет следующий вид:
Нормаль -- это прямая, ортогональная (перпендикулярная) касательному пространству (касательной прямой к кривой, касательной плоскости к поверхности и т. д.).
Рендеринг (англ. rendering -- "визуализация") -- термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.
Моделирование эффектов освещения
Для создания фотореалистичных изображений сложных сцен, включающих множество объектов и источников освещения с разными оптическими свойствами, необходимо изучить физические процессы взаимодействия света с материалами и средами распространения. Необходимо создавать модели и алгоритмы, базируясь на этих принципах.
Цель компьютерного моделирования оптических эффектов - получение изображения, в котором цвет каждого пикселя рассчитан с учетом суммарной световой энергии, который пришел в светочувствительный рецептор наблюдателя.
Для моделирования распространения света часто используется метод трассировки лучей. Метод описывает моделирование процесса распространения световых лучей от момента их испускания источниками до взаимодействия с объектами сцены и попадания в приемник. Остановимся на этом методе более подробно.
Похожие статьи
-
Обратная трассировка лучей - Моделирование эффектов
Для отсекания лучей, не попавших в приемник, достаточно рассматривать наблюдателя S в качестве источника обратных лучей. В данном методе полагают трассу...
-
Rendering Synthetic Objects into Legacy Photographs - Моделирование эффектов
Более подробно остановимся на методе, описанном в работе "Rendering Synthetic Objects into Legacy Photographs" Karsch K. et al. Rendering synthetic...
-
Image-based Content Creation В работе Lalonde Lalonde J. F. et al. Photo clip art //ACM Transactions on Graphics (TOG). - ACM, 2007. - Т. 26. - №. 3. -...
-
Метод трассировки лучей - Моделирование эффектов
Основная идея метода заключается в повторении на ЭВМ всех геометрических преобразований, которые бы совершил световой луч на пути источник - объект -...
-
Полуавтоматический метод с моделированием материалов, RSOLP based алгоритм - Моделирование эффектов
Следующий этап улучшения алгоритма - работа со способами моделирования освещения. Характер теней существенно зависит от материалов объекта и плоскости....
-
Освещение, Визуализация - 3D моделирование
Наилучшее освещение должно являться почти подсознательным: это когда оно присутствует, но не является навязчивым. Оно подчеркивает свойства сцены,...
-
Некоторые ручные Liebowitz D., Criminisi A., Zisserman A. Creating architectural models from images //Computer Graphics Forum. - Blackwell Publishers...
-
Лучевые методы построения оптических эффектов - Моделирование эффектов
Для решения задач построения оптических эффектов: тени, отражения и преломления, - применяются методы прямой и обратной трассировки лучей. Отмечают...
-
Прямая трассировка лучей - Моделирование эффектов
В данном методе генерируется пучок лучей, выходящих из источника во всевозможных направлениях. На рис.6 показаны варианты распространения лучей в сцене,...
-
Базовый алгоритм - Моделирование эффектов
В качестве базового был разработан следующий алгоритм. Исходные данные: - фотография сцены с объектом (одна) - фотография сцены без объекта (одна) -...
-
Тень точки q на произвольной поверхности образуется в точке пересечения с ней прямого луча. При дальнем источнике света рекомендуется задавать вектор его...
-
Сравнение с эталоном - Моделирование эффектов
Фотореалистичность являетя субъективным критерием, поэтому применим метод сравнения полученного изображения с эталоном. За эталон будем брать реальную...
-
1. Провести обзор методов автоматического построения профиля нормального поведения веб-приложения. 2. Сформулировать требования к методу, провести...
-
Пересечение луча с поверхностью - Моделирование эффектов
Алгоритм расчета пересечения луча с ограниченной поверхностью, представленный на рис.1 имеет следующие шаги: Рисунок 1 Шаг 1. Рассчитываются все точки...
-
Введение - Моделирование эффектов
Компьютерную графику можно рассматривать как искусство создания реалистичной иллюзии действительного Мира. С другой стороны, методами компьютерного...
-
Заключение, Список литературы - Моделирование эффектов
В результате проведенной работы были выполнены поставленные задачи, а именно изучены базовые понятия аналитической геометрии, решены базовые задачи в...
-
Метрика "индекс структурного сходства" - Моделирование эффектов
Исторически объективные методы оценки качества изображений основывались на простых математических выражениях, таких как среднеквадратичная ошибка или...
-
Практическая часть, Постановка задачи, Инструмент рендеринга - Моделирование эффектов
Постановка задачи В качестве практической задачи необходимо разработать следующий алгоритм. Вход: - фотография, в которую будет вставлен синтетический...
-
Определение методов реинжиниринга информационных систем Основные задачи, которые стоят перед проектировщиком, занимающимся реинжинирингом информационных...
-
Полуавтоматический метод - Моделирование эффектов
На данном этапе было принято решение сменить инструмент для создания трехмерной модели объекта. В качестве такого инструмента был выбран itSeez3D....
-
Трассировка лучей и метод фотонных карт - 3D моделирование
Пожалуй, один из самых распространенных методов для построения реалистических изображений является трассировка лучей. При построении изображения луч...
-
Текстурирование - 3D моделирование
В этом этапе мы придаем поверхностям моделей вид реальных материалов. Только тогда модели будут выглядеть как можно максимально реалистично. Они...
-
Отражение луча от поверхности, Преломление луча на поверхности - Моделирование эффектов
Зеркальное отражение луча от поверхности строится по законам отражения (рис.4) Отражение (физика) // Википедия. [2015--2015]. Дата обновления:...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Чистота (отсутствие побочных эффектов) - Основные свойства функциональных языков программирования
В императивных языках функция в процессе своего выполнения может читать и модифицировать значения глобальных переменных и осуществлять операции...
-
Сравнение, Скорость рендеринга - Моделирование эффектов
Для сравнения полученных изображений были выбраны следующие метрики: 1. Скорость рендеринга; 2. Субъективная (экспертная) оценка с использованием...
-
Основные этапы имитационного моделирования - Имитационные модели информационных систем
Как уже отмечалось, имитационное моделирование применяют для исследования сложных экономических систем. Естественно, что и имитационные модели...
-
Охрана труда, Основные определения - Искусственный интеллект
Основные определения Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые,...
-
Один из наиболее простых и, в то же время, наиболее выразительных способов изменения внешнего вида текста состоит в изменении шрифта, которым он написан....
-
Метод конечных элементов является численным методом для нахождения приближенных решений физических задач. В основе этого метода лежит разделение...
-
При внедрении СЭД необходимо придерживаться следующих основных принципов: *активное участие высшего руководства Заказчика в решении организационных...
-
При достижении целей внедрения организация получает следующие эффекты: *Обеспечение прозрачности бизнес-процессов; Возможность оперативно отслеживать...
-
Моделирование - 3D моделирование
Чтобы моделирование было успешным нужно заранее рассчитать, каким образом наблюдаемые (или воображаемые) объекты окружающего мира можно будет превратить...
-
Анимация, Виртуальная студия - 3D моделирование
Трехмерный графика моделирование Анимация -- один из самых сложных этаов трехмерного моделирования. Для трехмерной анимации мы должны иметь широкие...
-
Предлагаемый метод моделирования, Структура системы. - Искусственный интеллект
В каждый момент времени анимат находится в некоторой области, которой соответствует некоторая когнитивная карта. Такая карта называется активной...
-
Сканер - устройство ввода графических изображений в компьютер. В сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и пересылает...
-
Для упрощения работы с трехмерной моделью на любом этапе проектирования и повышения ее наглядности в SolidWorks используется Дерево Построений (Feature...
-
Кратко напомним некоторые фундаментальные определения и теоремы линейной алгебры и выпуклого анализа, которые широко применяются при решении проблем как...
-
Основы 3D моделирования и визуализации - 3D моделирование
Компьютерное моделирование требуется во многих областях жизнедеятельности человека. Создание разных моделей, строительство, дизайн, телевидение, кино,...
-
ДИСПЛЕЙ - Архитектура персонального компьютера. Характеристика основных устройств
Дисплей (монитор) - основное устройство для отображения информации, выводимой во время работы программ на ПЭВМ. Дисплеи могут существенно различаться; от...
Моделирование эффектов, Основные определения, Моделирование эффектов освещения - Моделирование эффектов