„Számítógépes grafika házi feladat tutorial” változatai közötti eltérés

← Régebbi szerkesztés Újabb szerkesztés →

VizuálisWikiszöveges

@@ 1 246. sor: / 1 246. sor: @@
 * A klasszikus megvilágítási modell (ahol az anyagok színe az ambiens, diffúz és spekuláris tagok összege) azt feltételezte, hogy a fény, a fényforrásból a jelenet bármely pontjába csak egyenes úton juthat el. Ennek az a nagy előnye, hogy egy felületi pont színéhez nem kell tudnunk a többi pont színéről semmit. Az ezzel a tulajdonsággal rendelkező világításszámoló algoritmusokat lokális illuminációnak nevezzük. Ha a jelenetben van tükröző vagy törő anyag akkor ez értelemszerűen nem működik. Az ilyen jelenteknél másképp kell megvilágítást számolnunk. Ilyenkor globális illuminációra van szükségünk.
+=== A globális illumináció ===
+* A lokális illuminációt azért szerettük, mert nagyon lecsökkentik a probléma számításigényét. A ténylegesen jelen lévő fotonok számától függetlenül, pixelenként egyetlen sugár követésével megtudtuk oldani a feladatot. Azonban a törő vagy tükröző anyagok ezt az algoritmust reménytelenül elbonyolítják. Ilyenkor a valóság utánzása nyers erővel a leginkább járható út.
+** Az ötlet, hogy a fényforrásból lőjünk nagyon sok fotont random irányba, és nézzük meg, hogy miután a törő / tükröző anyagok továbblőtték a fotonokat, hova csapódnak be.
+** A diffúz anyagokat osszuk fel részekre, és egy textúrába tároljuk el az egyes részeibe becsapódó fotonok színeinek összegét.
+** A rendereléskor ezt a színt jelenítsük meg az adott részhez.
+** Így nagyon szép eredményeket érhetünk el - de nagyságrendekkel lassabban...
+* Először szükségünk van egy függvényre, ami a diffúz felület térbeli pontjaihoz hozzárendel egy pontot a textúrán.
+** A textúra koordináták x komponensét 'u'-nak az y komponenst pedig 'v'-nek szokás hívni.
+** Célszerű a textúrán belüli koordinátát is valós értéknek tekinteni, nem egészeknek, és bilineáris elérést használni.
+*** Ez azt jelenti, hogy ha egy 'c' színű fotonnak 4.7 az 'u' koordinátája, akkor 0.3*c-t írjuk a 4-es 'u' koordinátára és 0.7*c-t az 5-ös koordinátára. Két dimenzióban analóg módon 4 helyre is írunk.
+*** A kiolvasáshoz is használjuk bilineáris elérést.
+** Profiknak célszerű textúra helyett KD-fába tárolni a fotonok becsapódását. Sokkal szebb eredményt lehet így elérni, és ráadásul még a spekuláris megcsillanások is implementálhatóak, hiszen a fotonok iránya is könnyen eltárolható.
+* Pont fényforrás esetén sem kell számolni azzal, hogy a foton mekkora távolságot tett meg. A foton nem lesz gyengébb, attól, hogy x utat megtett, csak minél távolabb vagyunk a fényforrástól, egy adott pontra annál kevesebb foton fog esni. De ez nem a foton tulajdonságából adódik, ez a fotontérképből implicit ki fog jönni.
+* A fotontérkép méretének és a fotonok számának megválasztása teljesen ad-hoc. De nem érdemes túlzásba vinni, hiszen a globális illumináció nagyon számításigényes. A házihoz reális értékek pl: fotontérkép mérete: 2^5 * 2^5 - 2^7 * 2^7, fotonok száma: 10^4 - 10^6.
+* A "foton" igazándiból foton csomagot jelent, pl. a törő anyagok kétfelé választhatnak egy ilyen csomagot.
+* A foton tudja magáról, hogy milyen színű. A kölcsönhatásokkor a Fresnel egyenlet következtében a foton színe megváltozhat.
+* Az egyes fotonok energiája legyen fordítottan arányos a fotonok számával. A fényforrás energiája az összes fotonra egyenletesen oszlik szét. Ha megkétszerezzük a fotonok számát, akkor is ugyan olyan fényes jelentet akarunk kapni.
+* A törő és tükröző anyagok pont ugyan úgy lépnek kölcsönhatásba a fotonokkal, mint ahogy a sugarakkal is. Ennek az implentáláshoz semmi új ötlet nem kell.
+* Például egy [http://pastebin.com/33FfkUzH felülről megvilágított üvegkocka] így szórja a fényt:
+http://i.imgur.com/LGuJKQV.png
 -----