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计算机视觉全局光照算法
2016-08-15
       迄今为止所介绍的简单阴影模型假设光线离开光源,从摄像机可见的表面反弹回来,因此在亮度或颜色上发生了变化,再达到摄像机。在现实中,光源可能被遮挡物所遮挡且光线可能在从光源到摄像机的路途中经过场景的多次反弹。传统上有两种方法对这些效应建模。如果场景主体上是镜面的,那么首选的方法是光线追踪拍或路径追踪,它跟踪从摄像机经过多次弹射指向光源的各个光线。如果场景主要是由均匀反照率的简单几何照明体和表面构成,辐射度方法则是首选。也有将两种方法结合起来的方法,还有更一般的光传播方法用于模拟诸如水涟漪造成的聚焦效果。基本的光线追踪算法将光线与摄像机图像中的每个像素相关关联,寻找与他最近的表明的交。用前面讲述的简单的阴影方程就可以计算出对于该面元可见的所有光源的基本贡献量。辐射度通过将光亮数值与场景中的矩形表面区域相关联而起作用。场景中任意两块区域间交换的光量可以用形状因子捕获,它依赖于其相对的方向和表面反射特性以及因随着光的远去它在更大有效球中分配所造成的下降。这样便可以建立起一个大型的线性方程组,将光源作为强制函数来解决每块区域的最终亮度问题。

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