ラジオシティのビュー非依存性により、関連する計算がどのように増加しますか?


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trichoplaxの質問のスタイルで、もう1つのウィキペディアの記事であるラジオシティ(コンピューターグラフィックス)についてお話したいと思います。記事は述べています:

ラジオシティはビューポイントに依存しないため、関連する計算が増えますが、ラジオシティはすべてのビューポイントで役立ちます。

この手法は、拡散サーフェスでのみ機能します。このようにして、フォームファクターは事前に計算され、ビューアーから独立しています。いくつかの光源が変更された場合のみ、照明を更新する必要があります。一方、テクニックが鏡面反射をサポートする場合、フォームファクターはビューアに依存します。フォームファクターと照明は、カメラが動いたときに常に更新する必要があります。

拡散サーフェスの制限により、計算はどのように増加しますか?拡散反射光サーフェスでは、すべての方向からの光を考慮する必要があります。これは、小さな鏡面ローブからのみ光を取り込むよりも複雑です。これはこの文章の意味ですか?それは私だけですか、それとも言い換えるべきですか?


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私は一般的にあなたの主張に同意します。しかし、著者が意味するところは、アプローチは目に見えるものだけでなく、既存のすべてのパッチに対して計算を実行する必要があるということです。対照的に、パストレースは可視パッチ/サンプルの輝度のみを計算すると主張できます。光線はまだどこにでも行くかもしれませんが、ビュー光線/パスを受け取らないシーンの一部があるかもしれません。したがって、計算はまったくありません。ローカルのGIと比較すると、「視点の独立性の問題」はさらに明白です。ただし、これは言い換える必要があることには同意します。
Wumpf、2015

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私はWumpfに同意します。ビューに依存しない手法では可視性が考慮されないため、カメラがどこを見ていてもシーン全体の照明を計算する必要があるため、追加の計算が必要になります。さらに、遠く離れた領域での計算の解像度を下げることはできません。@Wumpfは彼のコメントを答えとして言い換えるべきだと思います。
ap_

@ap_完了。自由に編集してください:)
Wumpf

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ウィキペディアの記事を改善しますか?Comptuter Graphics SEでよくある質問がよくあります。多分それは検討する価値がありますか?:)
bartosz.baczek

回答:


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ウィキペディアの記事の定式化から完全に明確ではないかもしれませんが、著者は重要な問題を提起します:他の多くのアプローチとは対照的に、ラジオシティは目に見えるものだけでなく、すべての既存のパッチに対して計算を実行する必要があります。関連する計算を増やすのは拡散サーフェスの制限ではなく、可視性だけでなく、シーン全体のすべてのサーフェスに対して放射輝度が計算されるという事実です。

これは、放射輝度が可視サンプルに対してのみ計算されるパストレースなどの他のグローバルイルミネーションテクニックとは非常に対照的です。ビューパスはシーンのすべてのポイントに到達する可能性がありますが、ビューレイ/パスが到達しないシーンの一部がある場合があります。したがって、計算はまったくありません。ローカルのGIと比較すると、「視点の独立性の問題」はさらに明白です。

一方、ウィキペディアの記事が示唆しているように、異なる視点ごとに計算を実行する必要がないため、これは非常に有用なプロパティと見なされることもあります。これは、他のほとんどの手法には当てはまりません。


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わかりました、主な問題は、「視点に依存しない」を「BRDFは等方性である」として読むことでした。「表面を見ているかどうかにかかわらず、照明は計算されます」ではありません。私は別の日を待って別の答えを待ってから、おそらくこれを受け入れます、ありがとう:)
David Kuri

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ラジオシティは、定義により、拡散コンポーネントのみを処理します。ラジオシティを拡散に「制限」することはできません。これは、すでに拡散コンポーネントのみを処理しているためです(ただし、拡散照明は、エネルギー分布の(一般的ではありますが)アプリケーションの1つにすぎません)。

だから、あなたはただ引用を誤って解釈した。

また、一般的な誤解に反して、優れた結果を得るためにすべてのエネルギー分配する必要ありませ。最大のエミッターのみを処理するプログレッシブリファインメントメソッドを調べてください。これにより、収束をはるかに早く「十分に」解決できるようになります。

通常、いくつかのしきい値を設定し(たとえば、すべてのエネルギーで85%を再分配したい)、次のシューターパッチを処理する前に、分配されたエネルギーの現在の合計を簡単にチェックします(そしてループを終了します)。これは通常、参照ブルートフォースメソッドよりも数桁高速です(非常に小さな実装コストの場合)。

もちろん、ラジオシティの真のメリット(色のにじみなど)を得るには、可能な限り再配布することをお勧めします(使用可能なリソースが与えられている場合)。


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この文は、ラジオシティがすべての潜在的な視点の「イメージ」を同時に事前計算する、つまり特定の観測者に当たる光線だけに焦点を合わせていないことを示しています。したがって、実際には多数のビューを同時にレンダリングしているため、考慮する必要がある光線は当然多くあります。

表面が鏡面であるか拡散であるかは、このステートメントに関しては実際には関係ありません。

ラジオシティは、アプローチを実行可能にするために、細い光線の代わりに大きなビームを使用するかのように、非常に粗いレンダリングを実行します。

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