Thể hiện khái niệm cơ bản và thuật ngữ

Tài liệu về kết xuất vật liệu thể tích và hiệu ứng có xu hướng sử dụng rất nhiều thuật ngữ vật lý toán học. Hãy nói rằng tôi đã xử lý tốt các khái niệm liên quan đến kết xuất bề mặt. Những khái niệm nào tôi cần hiểu cho kết xuất thể tích? (Cả hiển thị thời gian thực và ngoại tuyến.)

• Chính xác thì có nghĩa là gì khi tán xạ ánh sáng trong bối cảnh kết xuất thể tích? (Và tại sao nó lại bị phân tán thành tán xạ và tán xạ?)

• Mối quan hệ giữa truyền, suy giảm và hấp thụ là gì?

• Hàm pha là gì và nó phát như thế nào trong kết xuất thể tích? (Đặc biệt, chức năng pha Henyey-Greenstein.)

• Định luật Bia-Lambert là gì và nó liên quan đến tán xạ ánh sáng như thế nào?

Về cơ bản, làm thế nào để tôi hiểu được sơ đồ như thế này?

Khi tôi lần đầu tiên đọc về tất cả những điều này, tôi đã tình cờ thấy liên kết này giúp tôi hiểu rõ hơn về chủ đề lớn này. Ngoài ra điều này đi vào một số chi tiết hơn về những điều được đề cập ở đây.

Sự tán xạ ánh sáng là một hiện tượng tự nhiên phát sinh khi ánh sáng tương tác với các hạt phân bố trong môi trường khi nó đi qua nó. Từ Wikipedia :

Sự tán xạ ánh sáng có thể được coi là sự lệch của tia từ một đường thẳng, ví dụ bởi sự bất thường trong môi trường lan truyền, các hạt hoặc trong giao diện giữa hai môi trường

Trong đồ họa máy tính, có những mô hình đã được phát triển để mô phỏng hiệu ứng của các đối tượng âm lượng truyền qua ánh sáng từ điểm vào ( Điểm A ) đến điểm thoát ( Điểm B ). Khi ánh sáng truyền từ A đến B, nó bị thay đổi do tương tác với các hạt và những tương tác này thường được gọi là Hấp thụ , Tán xạ ra ngoài và Trong tán xạ . Thường thì bạn sẽ thấy những điều này được chia thành hai nhóm; Truyền qua (Hấp thụ và tán xạ ra ngoài) mà tôi muốn nghĩ là 'mất ánh sáng' và tán xạ trong ('ánh sáng thu được').

Sự hấp thụ về cơ bản là năng lượng ánh sáng tới được chuyển thành một dạng năng lượng khác và do đó 'bị mất'.

Truyền

Truyền mô tả cách thức ánh sáng phản xạ đằng sau một khối lượng sẽ được suy yếu do hấp thụ khi nó di chuyển qua một môi trường từ A đến B . Điều này thường được tính toán với định luật Bia-Lambert liên quan đến sự suy giảm ánh sáng với các tính chất của vật liệu mà nó đi qua.

Khi ánh sáng truyền qua môi trường, có khả năng các photon có thể bị tán xạ ra khỏi hướng sự cố của chúng và do đó không lọt vào mắt của người quan sát và điều này được gọi là Sự tán xạ. Trong hầu hết các mô hình, phương trình Transmittance được thay đổi một chút để đưa ra khái niệm Out-Scattering.

Trong tán xạ

Ở trên chúng ta đã thấy làm thế nào ánh sáng có thể bị mất do các photon bị tán xạ ra khỏi hướng nhìn. Đồng thời ánh sáng có thể bị tán xạ trở lại hướng nhìn khi nó truyền từ A đến B và điều này được gọi là Trong tán xạ.

Bản thân hạt trong tán xạ là một chủ đề khá phức tạp nhưng về cơ bản, bạn có thể chia nó thành tán xạ đẳng hướng và dị hướng. Modeling Anisotropic tán xạ sẽ mất một số lượng đáng kể thời gian để thường trong đồ họa máy tính này được đơn giản hóa bằng cách sử dụng một chức năng giai đoạn trong đó mô tả lượng ánh sáng từ hướng ánh sáng tới được rải rác vào sự chỉ đạo xem khi nó di chuyển từ A đến B .

Một hàm Pha không đẳng hướng thường được sử dụng được gọi là hàm pha Henyey-Greenstein có thể mô hình tán xạ Backward và Forward. Nó thường có một tham số duy nhất, g ∈ [,11,1], xác định cường độ tương đối của tán xạ tiến và lùi.