Radiosity

LiAt Isi Dunia

Menghitung keseluruhan propagasi cahaya dalam adegan, singkatnya global illumination adalah masalah yang sangat sulit. Dengan standar algoritma ray tracing, ini adalah tugas yang sangat memakan waktu, karena sejumlah besar sinar harus ditembak. Untuk alasan ini, metode radiositas diciptakan. Ide utama dari metode ini adalah untuk menyimpan nilai-nilai pencahayaan pada permukaan benda, seperti cahaya yang disebarkan mulai dari sumber cahaya.
Deterministik radiositas algoritma, yang telah digunakan untuk radiositas untuk beberapa waktu, terlalu lambat untuk menghitung iluminasi global adegan yang sangat kompleks. Untuk alasan ini, metode stokastik diciptakan, yang mensimulasikan propagasi foton menggunakan jenis algoritma Monte Carlo.

Di lembaga kita, kita meningkatkan kecepatan dari jenis metode stokastik dengan memperkenalkan algoritma baru yang disebut Metode stokastik Ray. Menggunakan jumlah yang sama waktu CPU, algoritma baru kami (kanan gambar) melakukan tampak lebih baik daripada standar radiositas Monte Carlo (kiri gambar). Informasi lebih lanjut diberikan dalam laporan The Stochastic Ray Method for Radiosity

 

      kiri: standar metode Monte Carlo                          kanan: Ray stokastik metode baru

Teknik lain, yang telah dieksplorasi di lembaga kami, adalah radiositas Galerkin. Radiositas standar, yang radiositas (iluminasi) diasumsikan konstan sepanjang masing-masing elemen permukaan. Metode yang menggunakan orthonormal Galerkin berfungsi untuk mewakili masing-masing permukaan radiositas atas elemen.

Sebuah metode Galerkin menghitung radiositas menggunakan algoritma Monte Carlo telah dikembangkan di lembaga kami. Hal ini memungkinkan untuk menyertakan beberapa efek, yang dikenal dari raytracing, seperti cermin dan transparansi, ke dalam adegan dihitung dengan radiositas:

Hal ini juga memungkinkan untuk menggabungkan radiositas dengan ray tracing menggunakan dua metode lulus. Kami mengembangkan seperti berdifusi analgorithm yang menangani serta refleksi specular dan transparansi: 

Dalam rangka untuk menggunakan metode radiositas Monte Carlo, biasanya diperlukan untuk membagi permukaan ke permukaan kecil unsur-unsur sebelum perhitungan iluminasi global. Proses ini disebut meshing. Karena akurasi dari solusi tergantung pada kualitas yang dihitung mesh, penting untuk menghasilkan sebuah mesh yang disesuaikan dengan penerangan global TKP. Menciptakan mesh yang baik di muka oleh karena itu dapat hanya perkiraan. Dalam perkembangan terbaru kami kami mengeksplorasi generasi hierarkis jerat selama perhitungan iluminasi global. Lagi stokastik kita menggunakan metode Galerkin sebagai dasar. Gambar-gambar berikut ini dibuat menggunakan jala yang ditentukan di muka (gambar kiri) dan adaptif dihasilkan mesh (kanan gambar). Jelas bahwa metode baru mengurangi varians (kebisingan) di gambar akhir. Selain itu, jumlah elemen permukaan yang diperlukan untuk mewakili adegan ini secara drastis dikurangi. Informasi lebih lanjut diberikan dalam laporan teknis yang hirarkis Subdivision Algoritma untuk radiositas Metode stokastik