ラジオシティVSレイトレーシング


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基本的にラジオシティがこれを可能にします: 直接照明VSラジオシティ

ラジオシティに関するコーネル大学のチュートリアルでは、次のことが言及されています。

画像のレイトレース版では、直接反射によって視聴者に到達する光のみが表示されるため、色の効果が失われます。

ただし、ウィキペディアでは

ラジオシティは、表面に到達する照明が光源から直接来るだけでなく、光を反射する他の表面からも来るという意味でのグローバル照明アルゴリズムです。

...

ラジオシティ法から現在のコンピュータグラフィックスコンテキスト導出では、熱伝達におけるラジオシティ法(および基本的に同じです)。

また、レイトレーシングが可能な場合:

反射(拡散反射)や散乱(つまり、伝播媒体、粒子、または2つの媒体間の界面の不規則性による直線経路からの光線の偏向など)のさまざまな光学効果のシミュレーション

そのチュートリアルでは、これらの効果を考慮していませんか、またはレイトレーシングで有効にするために使用できるラジオシティメソッドがありますか?

ない場合は、これらの光学的効果は完全にラジオシティをシミュレートするかであることができませんでしたラジオシティアルゴリズム拡散反射の問題を解決する上で、より効率的ですか?

回答:


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ラジオシティは、鏡面反射を考慮しません(つまり、拡散反射のみを処理します)。Whittedのレイトレーシングは、光沢反射または拡散反射、場合によっては鏡面反射のみを考慮します。そして最後に、ji屋の経路追跡は最も一般的なものであり[2]、任意の数の拡散反射、光沢反射、鏡面反射を処理します。

だから私はそれがあなたが「光線追跡」によって意味するものに依存すると思う:ウィットテッドまたはあらゆる種類の「追跡光線」によって開発された技術...

補足:Heckbert [1](またはShirley?)は、光が照明器具から目に移動するときに発生する光散乱イベントの分類を考案しました。一般的に、次の形式があります。

L(S|D)*E

「L」は照明器具、「D」は拡散反射、「S」は鏡面反射または屈折、「E」は目、そして記号「*」、「|」、「()」、「[]」が来る正規表現表記から、それぞれ「ゼロ以上」、「または」、「グループ化」、「いずれか」を示します。Veach [3]は、彼の有名な論文の表記法を、ランバートの「D」、鏡面反射の「S」、光沢のある反射の「G」、透過の「T」で拡張しました。

特に、次の手法は次のように分類されます。

  • OpenGLシェーディング: EDL

  • アペルのレイキャスティング: E(D|G)L

  • ウィットテッドの光線追跡: E[S*](D|G)L

  • ji屋の軌跡: E[(D|G|S)+(D|G)]L

  • ゴラーのラジオシティ: ED*L

[1]ポール・S・ヘックバート。双方向レイトレーシング用の適応ラジオシティテクスチャ。SIGGRAPH Computer Graphics、Volume 24、Number 4、1990年8月

[2] Siggraph 2001コース「State of the Art of Monte Carlo Ray Tracing for Realistic Image Synthesis」は、次のように述べていますE(D|G)*L。フォームのパスE(D|G)S*L。つまり、苛性アルカリのように光源からの複数の鏡面反射。

[3] Eric Veach。光輸送シミュレーションのためのロバストなモンテカルロ法。博士号 論文、スタンフォード大学、1997年12月


パストレースの表記法は、パスのようなものを処理できないことを示唆していますES*Lが、もちろん、それらがエリアライト(点光源ではない)の場合は処理できます。加えて、あなたの参考文献[2]の記述は単に間違っていると思います。パストレースはコースティクスを無視しません。それらではあまり効率的ではありません(フォトンマッピング、メトロポリス、VCMなどの方が優れています)。
ネイサンリード

説明をしてくれたEcirに感謝します(特に正規表現...両目でE {2}を検討したことがあるのでしょうか?)。「レイトレーシング」について言及したとき、コーネル大学のチュートリアルを引用していましたが、特定の技術については言及していませんでした。拡散反射を作成する場合、ラジオシティよりもパストレースを選択しますか?なぜ(どちらがより効率的でしょうか)?
アームフット

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私がそれについて尋ね@NathanReed ompf2と独創的な言葉:「フォワードパストレーサーはサンプルがE(D | G)であることができない光路の唯一のタイプLは定義デルタ分布を含む光源である* S + Lを、たとえば、ポイントライトや指向性ライトです。このような経路は、照明器具とセンサーに対するVeachの拡張表記を使用して説明できます。論文のセクション8.3.2を参照してください。
エシルハナ

@Armfoot間違いなくパストレースを使用します。多くの研究、書籍、コードから学ぶ。ただし、変数が多すぎる(加速構造、シェーディングシステム、...)ラジオシティは、シーンを多数の小さな三角形(FEM)に分割した後の熱の伝播を明らかにシミュレートします。試したことはなく、使用した唯一の製品はAutodesk Lightscapeでした。最後になりましたが、拡散反射のみが必要になると本当に確信していますか?
エシルハナ

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@Armfoot表記法は、複数のライトにL {n}を使用しないのと同じ理由でE {2}を使用しません。これは、単一のパスまたは単一のサンプルを表します。通常、モンテカルロレンダリングを形式化する方法は、Ka屋のレンダリング方程式を取得し、それをランダム変数に変換することです。ランダム変数の期待値は方程式の解です。その後、多数のサンプルを取得して平均を推定することにより、ピクセルの値を計算できます。ライトパスは、ほぼファインマン図に対応しています。
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