Radiosity VS трассировка лучей

Radiosity в основном то, что позволяет это:

В учебнике Корнелльского университета о радиосити упоминается, что:

Версия изображения с трассировкой лучей показывает только свет, достигающий зрителя прямым отражением - следовательно, пропускает цветовые эффекты.

Однако в Википедии :

Radiosity - это алгоритм глобального освещения в том смысле, что освещение, поступающее на поверхность, исходит не только от источников света, но и от других поверхностей, отражающих свет.

...

Метод радиации в современном контексте компьютерной графики происходит (и в основном совпадает с) методом радиации в теплопередаче.

И если трассировка лучей способна:

моделирование широкого спектра оптических эффектов, таких как отражение ( диффузное отражение ) и рассеяние (то есть отклонение луча от прямой траектории, например, из-за неровностей в среде распространения, частицах или на границе раздела двух сред)

Разве этот учебник не рассматривал эти эффекты или существуют методы радиации, которые можно использовать при трассировке лучей, чтобы включить их?

Если нет, то не могут ли эти оптические эффекты полностью имитировать излучение или же алгоритм излучения более эффективен в решении проблемы диффузного отражения?

— Armfoot
источник

Радиус не учитывает зеркальные отражения (то есть он обрабатывает только диффузные отражения). Трассировка лучей Уитеда учитывает только глянцевое или диффузное отражение, возможно, зеркально отраженное. И, наконец, отслеживание пути Кадзиа является наиболее общим [2], обрабатывая любое количество размытых, глянцевых и зеркальных отражений.

Поэтому я думаю, что это зависит от того, что вы подразумеваете под «трассировкой лучей»: техникой, разработанной Уитедом, или любым видом «отслеживания лучей» ...

Примечание: Хекберт [1] (или Ширли?) Разработал классификацию событий рассеяния света, которые происходили при прохождении света от светильника к глазу. В целом он имеет следующую форму:

L(S|D)*E

«L» означает светильник, «D» - диффузное отражение, «S» - зеркальное отражение или преломление, «E» - глаз, и символы «*», «|», «()», «[]» из регулярных выражений обозначения и обозначают «ноль или более», «или», «группировка», «один из» соответственно. Вич [3] расширил обозначения в своей знаменитой диссертации "D" для Ламберта, "S" для зеркального и "G" для глянцевого отражения и "T" для передачи.

В частности, следующие методы классифицируются как:

Затенение OpenGL: EDL
Лучи Аппеля: E(D|G)L
Трассировка лучей Уитеда: E[S*](D|G)L
Трассировка Каджии: E[(D|G|S)+(D|G)]L
Радиус Голара: ED*L

[1] Пол С. Хекберт. Адаптивные текстуры излучения для двунаправленной трассировки лучей. SIGGRAPH Компьютерная графика, том 24, номер 4, август 1990 года

[2] Курс Siggraph 2001 «Современное состояние трассировки лучей Монте-Карло для синтеза реалистичного изображения» говорит следующее: «Распределенная трассировка лучей и трассировка трасс включают в себя множественные отскоки, включающие не зеркальное рассеяние, такие как E(D|G)*L. Однако даже эти методы игнорируют пути формы E(D|G)S*L, то есть множественные зеркальные отскоки от источника света, как в каустике ".

[3] Эрик Вич. Робастные методы Монте-Карло для моделирования переноса света. Кандидат наук. диссертация, Стэнфордский университет, декабрь 1997

— Ecir Hana
источник

Обозначение для трассировки путей предполагает, что он не может обрабатывать пути, как, ES*Lно, конечно, может, если они являются областными огнями (не пунктуальными огнями). Кроме того, я думаю, что утверждение в вашей ссылке [2] просто неверно. Трассировка пути не игнорирует каустику; это просто не очень эффективно для них (фотонное картирование, Metropolis, VCM и т. д. лучше).

— Натан Рид

Спасибо Ecir за объяснение (особенно регулярное выражение ... Интересно, рассматривали ли они E {2} для обоих глаз;). Когда я упомянул «трассировку лучей», я как бы цитировал учебник Корнелльского университета, они не упомянули какую-либо конкретную технику, поэтому я сомневался, является ли излучение типом или частично относится к трассировке лучей. Итак, если бы вы создали диффузное отражение, вы бы предпочли трассировку траектории радиосигналу? Почему (какой из них будет более эффективным)?

— Армфут

@NathanReed Я спросил об этом на ompf2, и гениальный говорит: «Единственный тип световых путей, которые трассировщик прямого пути не может сэмплировать, - это E (D | G) * S + L, где L - источник света, определение которого включает дельта-распределение. либо в направленном излучении, либо в позиционном. Примерами являются точечные источники света и направленные источники света. Такие пути могут быть описаны с использованием расширенной записи Veach для светильников и датчиков, см. раздел 8.3.2 в его диссертации ".

— Ecir Hana

@ Armfoot Я бы определенно пошел по пути трассировки. Много исследований, книг, кода, чтобы учиться. Я не знаю, что будет быстрее, хотя, слишком много переменных (структура ускорения, система затенения, ...). Radiosity, по-видимому, имитирует распространение тепла после разделения сцены на множество крошечных треугольников ( FEM ), я никогда не пробовал его, и единственным известным мне продуктом был Autodesk Lightscape. И последнее, но не менее важное: действительно ли вы уверены, что вам когда-нибудь понадобятся только размытые отражения?

— Ecir Hana

@Armfoot Нотация не использует E {2} по той же причине, что она не использует L {n} для нескольких источников света. Это описывает один путь или один образец. Способ, которым мы обычно формализуем рендеринг Монте-Карло, состоит в том, чтобы взять уравнение рендеринга Кадзиа, а затем превратить его в случайную переменную, ожидаемое значение которой является решением уравнения. Затем вы можете рассчитать значение пикселя, взяв множество образцов и оценив среднее значение. Световые пути более или менее соответствуют диаграммам Фейнмана.

— псевдоним