Pour créer des images photoréalistes en utilisant différentes techniques de programmation, être “Raytracing” ou “raytracing” l'un des l'offre la plus intéressante.
Dans cet article, nous introduisons des concepts nécessaires pour comprendre comment générer une de ces images, alors que cette technique est présenté par une séquence d' “les photos intermédiaires” qui expliquent en détail les propriétés des modèles d'éclairage synthétiques.
Aucun algorithme explore la limitation de l'espace et l'objectif de l'introduction proposée, mettant l'accent sur l'exposition des idées principales de votre compréhension. Si vous êtes intéressé, peuvent être trouvés par exemple dans Raytracing (Wikipedia).
Comme modèle de calcul ray tracing
Supposons que nous voulons prendre une photo d'un objet simple, une sphère. Comme lors de l'exécution photographie conventionnelle, position de photographe par rapport à l'objet, appelé point de vue “A” dans notre cas,, détermine les informations récoltées. Si nous déplaçons le point de vue obtenir une image différente qui est projetée sur le plan du capteur d'appareil photo argentique ou.
Nous pouvons supposer que, du point de vue “A” Les rayons sont générés qui peuvent se croiser avec les objets de la scène o el plan de projection (image Plan). Dans le cas de la photographie, le plan de projection est située entre le point de vue ou le photographe, et des objets à photographier. Dans le cas de l'image synthétisée, les objets dans la scène qui sont censés situé entre le point de vue et le plan de projection
Dans la figure, le rayon de la “A” coupent en “B” si elle rencontre un objet devant (sphère, dans ce cas). Point d' “B” peut être considéré comme un “pixel” de notre image, sa couleur dépendra donc les objets de la scène et des conditions d'éclairage.
Supposons que notre scène est un peu plus complexe, introduire plusieurs éléments simples, comme un avion et plusieurs zones d'intégrer des effets tels que les réflexions de certains éléments sur les autres.
L'avion dispose d'une image associée. Pour simplifier l'image de l'image est une grille blanche et verte, ce qui facilite l'interprétation des résultats.
Le schéma de calcul doit être structuré en étapes de base, être plus ou moins complexe à mettre en oeuvre dans un programme “Rendu”.
Pour votre explication, je laisse une séquence, plus en plus complexes, à estimer la difficulté du problème.
détection d'intersection
Les rayons se coupent l'une quelconque des surfaces dans la scène (représenté en blanc) les zones de délimiter avec la couleur d'arrière-plan (dans ce cas, la couleur noire).
Calcul de la première action est donc une discrimination entre l'impact des rayons de la géométrie directement et ceux qui conduisent à “infini” et déterminer par conséquent les éléments dans le plan le plus éloigné de la scène.
Couleur du matériel
La couleur de l'objet est utilisé pour identifier les différentes surfaces qui composent la scène. La couleur fait partie de la notion de “matériau” associée à l'objet, ainsi que d'autres propriétés qui sont répertoriées ci-dessous.
Il faut identifier l'intersection la plus proche de la position de la caméra entre le faisceau et les objets de la scène. Cet aspect est ce qui détermine ou résout le problème de la détermination de la visibilité, à savoir, les objets qui sont vus et qui sont donc cachés par le premier.
Éclairage diffus
Modèle incorporant “Lambert” (wikipedia) Éclairage apporte le sens du volume renforcer le sens de la profondeur à la scène.
Avec un nombre important de saturation de la lumière se produit sur la cible, pour rejoindre les différentes composantes qui touchent des objets.
Phon
Intégrer le modèle brille “Phon” (wikipedia) ajoute de la texture des objets. Les objets tels que le plastique produisent éclat concentré et intense, tandis que les surfaces rugueuses donnent éblouissement moins intense fanée
Modèle phon la luminosité en fonction de l'angle d'incidence de la lumière sur l'objet, associant à la position relative de l'observateur par rapport à l'objet à imager
Sombras
Ombres complètes intégrant des informations de profondeur.
Alors que les ombres ne sont pas rendus objets apparaissent “flotter” dans la scène. L'ajout de celui-ci afin d'identifier les positions relatives entre les différents objets, étant d'un intérêt particulier à la distance “sol” scène.
Mention spéciale le cas des ombres projetées par les éléments translucides qui perdent leur “dureté”, ainsi que la disparition progressive qui se produit au niveau du bord ou contour.
Réflexions
Donner des effets de réflexion et d'améliorer la luminosité globale apportant plus de réalisme à la scène.
L'effet de réflexion ou de miroir qui se produit généralement en particulier sur des surfaces polies, est particulièrement frappant dans les images hyper-réalistes, dans lequel est habituellement utilisé à profusion.
Le nombre de rebonds qui sont calculées pour chacun des rayons utilisés dans le rendu est un paramètre qui peut provoquer une rupture dans le processus de calcul, à augmenter de manière exponentielle le nombre d'opérations mathématiques à effectuer, Parallèlement à augmenter de manière significative et la mémoire nécessaires dans ce processus.
Transparents
L'effet de transparence sur les objets devrait influencer. particulièrement, réduction “dureté” des ombres portées.
Influencent également la lumière jetée sur les éléments restants qui sont visibles à travers l'objet transparent, modification de la fréquence ou de l'intensité et de couleur de la même.
Ensemble, avec des reflets, plus d'effets “coûteux” considéré du point de vue informatique.
Réfraction
Réfraction est l'effet de distorsion des images vues en consultant surfaces semi-transparentes, dans la direction des rayons qui passent par des moyens différents, que de l'air, agua, verre, etc.
Si un crayon partiellement immergé dans l'eau que nous verrons “jeu”. Il en résulte une perte de continuité dans les déplacements et les déformations résultant images.
C'est pourquoi cet effet est observable quand il existe des moyens avec des indices de réfraction différents au cours de laquelle les rayons de lumière sont modifiées trajectoires.
Motion Blur
Elle est connue sous le terme de brouiller les effets produits par la superposition d'images, qui sont particulièrement utiles pour produire des effets de mouvement.
Il est un fait que nous savons que le monde de la photographie traditionnelle. Lors de la prise sur le mouvement (de la caméra ou de l'objet) avec des vitesses d'obturation lentes, superposer plusieurs copies de l'objet.
Cette introduction simple nous donne une idée des possibilités et la complexité du modèle de calcul d'images de synthèse qui sont connus pour “Raytracing”, dans laquelle une approche technique aux nouveaux articles.
Voici quelques exemples des images que vous pouvez trouver sur ces liens. Ils sont des variations sur un thème.
Synthèse de l'image
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