Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

3D képszintézis fizikai alapmodellje Szirmay-Kalos László.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "3D képszintézis fizikai alapmodellje Szirmay-Kalos László."— Előadás másolata:

1 3D képszintézis fizikai alapmodellje Szirmay-Kalos László

2 Képszintézis = valós világ illuziója Tone mapping Valós világszínérzet Sugársűrűség = egységnyi látható felület egységnyi térszögbe kisugárzott teljesítménye pixelVirtuális világ

3 Ugyanolyan teljesítmény pixel  A 1,   ) =  A 2,   )   A2A2   A1A1 r1r1 r2r2     r22r12r22r12 22  A 2 cos  2  A 1 cos  1 = =  A 1,   )  A 2,   )  A 1 cos  1    A 2 cos  2   = = L

4 Sugársűrűség (Radiancia): L(x,  ) l Egy egységnyi látható felület által egységnyi térszög alatt kibocsátott teljesítmény [Watt/ sr/ m 2 ] dd dAdA  dd L(x, V ) = d  dA cos  d  V

5 L(x, V ) = L in (x, L)  f r (L,x,V)  cos  ’ Sugársűrűség = Bejövő BRDF Geometria x Fény-felület kölcsönhatás ’’ ’’ L in f r (L,x,V) = f r (V,x,L) Helmholtz törvény: V L

6 Spektrális versus RGB képszintézis KépszintézisSzínleképzés LeLe f r   R, G, B Színleképzés Képszintézis LeLe f r  R, G, B Színleképzés L e [r], L e [g], L e [b] f r [r], f r [g], f r [b] lineáris szorzás

7 F =F = cos  ’ - (n+k j ) cos  cos  ’+ (n+k j ) cos  2 cos  - (n+k j ) cos  ’ cos  + (n+k j ) cos  ’  ’’ n =n = sin  ’ sin  2 ’’ F  F0 + (1-F0)  (1-cos  ’) 5, F0 = (n -1) 2 + k 2 (n+1) 2 + k 2 Sima felületek L in  F L in  (1-F) L in

8 Fresnel függvény ’’ ’’ arany ezüst F (,  ’)

9 Tükörirány számítása v r = v + 2 cos  N vrvr v v + N cos   N N cos  L = v r, V= v ReflectDir( L, N, V ) { L = V - N * (N * V) * 2; } cos  = - ( v ·N) x

10 Törési irány v t = v  n + N (cos  n -  (1- (1 - cos 2  )/ n 2 )) vtvt v  v + Ncos  N NN N  sin   -Ncos  v  Ncos  sin  N =N = n =n = sin  Snellius- Descartes v t = N  sin  Ncos  v t = v  n + N (cos  n  cos  ) cos   1- sin 2   1- sin 2  / n 2

11 Fénytörő anyagok

12 Sima felület class IdealSurface { Color F; double n; public: void ReflectionDir(Vec& L, Vec& N, Vec& V) { double cosa = -N * V; L = V + N * cosa * 2; } BOOL RefractionDir(Vec& L, Vec& N, Vec& V, BOOL out) { double cn = n; if ( !out ) cn = 1.0/cn; double cosa = -N * V; double disc = 1 - (1 - cosa * cosa) / cn / cn; if (disc < 0) return FALSE; L = N * (cosa / cn - sqrt(disc)) + V / cn; return TRUE; } };

13 Rücskös felületek ’’ Cook-Torrance He-Torrance

14 Diffúz visszaverődés l Radiancia a nézeti iránytól független l Helmholtz: a megvilágítási iránytól is független l A BRDF konstans: f r (L,x,V) = k d ( ) ’’ L N

15 Lambert törvény l Pont/irány fényforrásra válasz L ref = L in k d cos +  ’ ’’ L N cos  ’  N·L

16 Spekuláris visszaverődés: Phong modell ’’ ’’ V R = diffúz +  Kell egy függvény, ami nagy  =0 -ra és gyorsan csökken L ref = L ir k s ( cos +  n f r (L,x,V) = k s cos n  cos  ’ Nem szimmetrikus! cos   R·V R V

17 Diffúz+Phong anyagok n= diffúz Phong diffúz + Phong „Saját szín” műanyagoknál hullámhossz független

18 Phong-Blinn modell (OpenGL) H = (L+V)/|L+V| ’’  Felezővektor VL H cos +  ·  L ref = L ir k s ( cos +  n f r (L,x,V) = k s cos n  cos  ’ N

19 Képszintézis pixelVirtuális világ f r  LeLe l Pixelben látható felület meghatározása l A látható pont szem irányú sugársűrűsége L L  L L  R, G, B

20 Megoldási kompromisszumok pixel lokális illumináció rekurzív sugárkövetés globális illumináció


Letölteni ppt "3D képszintézis fizikai alapmodellje Szirmay-Kalos László."

Hasonló előadás


Google Hirdetések