Введение
Постановка задачи 4
Обзор литературы 5
Глава 1. Математическая модель 6
1.1. Радиометрические величины 6
1.2. Перенос светового излучения 9
1.3. Структура сцены 13
Глава 2. Подходы к решению 20
2.1. Операторная формулировка и формальное решение 20
2.2. Формулировка через интеграл по траекториям 24
2.3. Методы Монте-Карло 27
Глава 3. Глобальное освещение 30
3.1. Модели локального отражения 30
3.2. Модели рассеяния 32
3.3. Алгоритмы трассировки 35
3.4. Обзор алгоритма 37
Результаты 41
Заключение 42
Список литературы 43
Одной из центральных задач компьютерной графики является реализация глобального освещения. Если модели локального освещения позволяют рассчитать отраженное излучение только для поверхностей, находящихся в непосредственной «видимости» источника света, то глобальное освещение подразумевает более полную имитацию оптического излучения. Наиболее часто к глобальному освещению относят такие эффекты как тень, освещение отраженным светом, а также преломление и рассеяние в среде, в частности, дисперсию и подповерхностное рассеяние.
Постановка задачи
Целью данной работы является построение математической модели трехмерной сцены, обзор методов расчета светового излучения, а также построение алгоритма, решающего задачу глобального освещения для широкого спектра материалов. Математически задачу глобального освещения можно сформулировать как поиск решения уравнения переноса излучения на поверхности сенсора для граничных условий, определяемых геометрией и материалом объектов визуализируемой сцены. Более подробно постановка задачи будет дана в конце главы 1.
Построенный алгоритм и изложенная математическая модель являются базой для дальнейших исследований. В последующих работах планируется уделить большее внимание эффекту подповерхностного рассеяния и его реализации в реальном времени, а также анализу пространства траекторий
