Traseele sunt

Traseele sunt

O scenă simplă redată folosind o urmărire a traseului. Un avantaj distinctiv al acestei imagini este "moliciunea" umbrelor și a iluminării.

Urmărirea traseului - tehnica de redare în grafica pe calculator. care urmărește să simuleze comportamentul fizic al luminii cât mai aproape posibil de real. Traseul traseului este o generalizare a urmăririi tradiționale a razei, al cărui algoritm urmărește razele în direcția camerei virtuale prin spațiu; Fasciculul "se învârte" de la obiecte până când este absorbit sau împrăștiat complet. Calitatea imaginilor obținute utilizând metoda urmăririi traseului este de obicei mai bună decât calitatea imaginilor obținute prin alte metode de redare, totuși, trasarea unei căi necesită costuri de performanță mult mai ridicate.







Urmărirea căii este cea mai simplă, cea mai precisă din punct de vedere fizic și cea mai lentă performanță de redare. Urmărirea unei căi într-un mod natural reproduce multe efecte optice greu de realizat sau chiar imposibil de obținut prin alte tehnici de redare: construcția de umbre. adâncimea spațiului descris brusc (adâncimea câmpului englez), mișcarea neclară, caustică. ocluzie ambientală și iluminare indirectă. Implementarea acestor efecte optice prin trasarea traseelor ​​este mult mai ușoară decât utilizarea altor tehnici.

Pe baza preciziei sale și a absenței aproximațiilor și ipotezelor (imparțiale), urmărirea traseului este utilizată pentru a genera imagini, care sunt apoi folosite ca eșantioane comparative pentru a evalua calitatea redării altor algoritmi. Pentru a obține imagini de înaltă calitate generate de trasarea unei căi, trebuie să urmăriți un număr foarte mare de raze; altfel artefactele grafice vor apărea sub formă de zgomot.

Ecuația de randare și aplicarea acesteia în grafica computerizată a fost prezentată de James Kajiya în 1986. [1] Această prezentare a fost prima descriere a algoritmului de urmărire a traseului. Mai târziu, Lafortune a oferit multe îmbunătățiri algoritmului, inclusiv prin trasarea bidirecțională a traseului. [2]

În lumea reală, multe porțiuni mici de lumină sunt emise de surse de lumină și se propagă de-a lungul liniilor drepte, sub formă de raze, prin intermediul mediului și de la obiect la obiect, schimbându-le culoarea și intensitatea. Această "călătorie" continuă până când razele sunt absorbite de obiecte, inclusiv de obiecte precum ochiul uman sau camera. Acest proces de propagare a razei este simulat prin urmărirea traseului, cu excepția faptului că razele sunt urmărite înapoi, de la camera virtuală (observator) la sursa de lumină. Acest lucru se datorează faptului că din acele raze care emană de la sursa de lumină, doar o mică parte intră pe obiectivul camerei virtuale, astfel încât calculul majorității radiațiilor nu afectează imaginea primită de camera virtuală.

Acest comportament este descris matematic în ecuația de randare. Această ecuație de redare încearcă să rezolve algoritmii de urmărire a traseului.

Trasarea traseului nu este o simplă urmărire a razei cu un număr nelimitat de reflexii raze (adică cu o adâncime recursivă). În trasarea tradițională a razei, se calculează lumina în momentul intersecției directe a fasciculului cu suprafața difuză. Când trasează o cale, o nouă rază este generată aleatoriu în interiorul emisferei obiectului și apoi trasată până când se intersectează cu sursa de lumină, ceea ce nu se poate întâmpla. Atunci când se urmărește o cale, traseul fasciculului se poate intersecta cu un număr de suprafețe difuze înainte de trecerea cu sursa de lumină.

Un pseudo-cod care implementează urmărirea traseului poate arăta astfel:

În exemplul de mai sus, dacă fiecare suprafață a spațiului închis a radiat și a reflectat (0,5,0,5,0,5), atunci fiecare pixel din imagine va fi alb.

Direcție cu raze bi-direcționale

Pentru a accelera convergența (convergența, convergența) imaginilor, algoritmii bidirecționali urmăresc traiectoriile în ambele direcții. În direcția înainte, razele sunt urmărite de la sursa de lumină până când devin atât de slabe încât nu pot fi văzute sau până când nu ajung la obiectivul camerei virtuale. În schimb, adică. direcția general acceptată standard, razele sunt urmărite de camera virtuală până când se ciocnesc cu sursa de lumină sau până când numărul reflecțiilor lor depășește o anumită limită. Această abordare duce de obicei la o imagine care converge mult mai repede decât folosind o singură direcție.







Wich și Guibas au oferit o descriere mai precisă a traseului bidirecțional [3]:

Aceste metode generează două subcale: una de la sursa de lumină, iar cealaltă de la obiectivul camerei virtuale. Atunci ei <методы> ia în considerare toate căile care sunt obținute prin asocierea fiecărui prefix al unui subcale cu fiecare sufix dintr-un alt subpath. Aceasta duce la o familie de diferite tehnici de eșantionare importante care sunt combinate apoi pentru a minimiza discrepanțele.

Textul original (în engleză)

Aceste metode generează o subpath, una la un moment dat și cealaltă. Acest lucru conduce la o familie de tehnici de eșantionare diferite pentru căi, care apoi sunt combinate pentru a minimiza varianța.

productivitate

Traseul de urmărire continuă eșantioanele (pixeli de eșantionare în limba engleză) din imagine. Imaginea devine distinsă numai atunci când sunt luate mai multe probe pe pixel, până la 100 de probe pe pixel. În mod tipic, sunt realizate aproximativ 5.000 de eșantioane pentru imagini convenționale și pentru reducerea zgomotului digital la un nivel acceptabil. Cu toate acestea, pentru cazurile patologice, numărul de mostre devine mult mai mare. Procesul de redare poate dura ore și zile, în funcție de complexitatea scenei și performanța hardware-ului și a software-ului. Procesele moderne de procesare grafică promiteau 1 până la 10 milioane de probe pe secundă, ceea ce face posibilă generarea unei imagini relativ liniștite de o calitate acceptabilă în câteva secunde sau minute. Zgomotul digital creează o problemă specială pentru animație. creând, ca regulă, un efect nedorit "de granule" al imaginii.

Grupul de metropoli Metropolis transportul ușor schimbă ușor căile de succes urmărite anterior și produce mai întâi cele mai importante imagini de eșantionare. Acest lucru poate reduce zgomotul imaginii și poate reduce numărul de eșantioane.

Este destul de dificil să estimăm corect nivelul de performanță a redării. O abordare este numărarea eșantioanelor (eșantioanelor) pe secundă, cealaltă numără numărul de căi care pot fi urmărite și adăugate la imagine într-o secundă. Rezultatele acestor metode variază considerabil în funcție de scenă și depind de "adâncimea căii", adică de câte ori este permisă reflectarea razei de la obiect înainte de a fi oprită. Rezultatul măsurării performanței depinde și de hardware-ul utilizat. În cele din urmă, un renderer poate produce mai multe eșantioane de calitate scăzută, în timp ce celălalt poate face mai rapidă imaginea finală folosind mai puține eșantioane mai înalte.

Funcțiile distribuției distribuției

Traseele sunt

Imaginea funcțiilor bidirecționale de distribuție a dispersiei

Reflectarea abilităților suprafețelor - cantitatea de lumină reflectată, direcția și culoarea acesteia - sunt simulate folosind o funcție de reflectivitate cu două fascicule. Echivalentul luminii transferate (lumina transmisă prin obiect) este funcția funcției de distribuție bidirecțională. Un traseu de traseu poate profita de funcțiile de distribuție complexe, modelate cu atenție sau calculate, care definesc aspectul ("material", "textura" și "umbra" în ceea ce privește grafica computerizată) a obiectului.

notițe

Link-uri externe

Urmăriți ce înseamnă "Urmărirea drumului" în alte dicționare:

Urmărire - executarea pas cu pas a programului cu opriri pe fiecare comandă (asamblare) sau șir (c ++). Legăturile de urmărire sunt, de regulă, etapa finală a proiectului REA și constă în determinarea liniilor care leagă ... ... Wikipedia

Traseu PCB - Acest termen are și alte valori, vezi Trace (values). Trace PCB este un proces pas cu pas de instalare a conductorilor într-unul din numeroasele sisteme CAD ale plăcilor cu circuite imprimate. Există trei moduri de urmărire: manuală ... ... Wikipedia

Rendering - O imagine fotorealistică creată de POV Ray 3.6. Modele de o cană, ochelari și scrumiere sunt create cu ajutorul lui Rhinoceros 3D, un model de zaruri în Cinema 4D. Rendering (... Wikipedia

Traceroute este un program de service pentru calculator destinat să determine căile de transmitere a datelor în rețele TCP / IP. Traceroute se bazează pe protocolul ICMP. Interfață grafică pentru traceroute în gnome nettool în Ubuntu 6.10 ... Wikipedia

Tcptraceroute - traceroute este un program de calculator utilitar conceput pentru a determina căile de transmitere a datelor în rețelele TCP / IP. Traceroute se bazează pe interfața grafică pentru traceroute în gnome nettool în Ubuntu 6.10 program traceroute ... ... Wikipedia

Tracert - traceroute este un program de calculator de service conceput pentru a determina rutele de transmitere a datelor în rețelele TCP / IP. Traceroute se bazează pe interfața grafică pentru traceroute în gnome nettool în Ubuntu 6.10 program traceroute ... ... Wikipedia

traceroute - Traceroute este un program de calculator destinat să determine căile de transmitere a datelor în rețelele TCP / IP. Traceroute poate folosi diferite protocoale de transfer de date în funcție de sistemul de operare al dispozitivului. ... ... Wikipedia

Prospectul Karl Marx (Samara) - Acest termen are și alte semnificații, vezi prospectul Karl Marx. Prospectul Karl Marx ... Wikipedia







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: