Визуализация 3М сцен

(перспективная) проекция
XI век – Абу Али аль-Хайсам (Альгазен)
двумерное пространство (2М)

изображения на экране
трехмерное пространство (3М) объектов визуализации

реалистическое воспроизведение = восприятие реального объекта глазом
механизм восприятия глазом человека изучен весьма приблизительно
мы уверено судим о незнакомых объектах по фотографии
фотореалистическое изображение = фотография объекта

(local illumination) - полное пренебрежение эффектами пере-отражений поверхностями освещаемых объектов
Глобальное

освещение (global illumination) - включает все возможные акты пере-отражений и пропускания света объектами

сцена наблюдения
Изменяется содержание всех фотометрических понятий:
Светимость – поверхностная плотность светового,

излучаемого поверхностью
Но в нашем случае все фотометрические величины в случае многократных переотражений связаны не только с самосвечением объектов, но и отражением
Любое изменение в сцене (перестановка объектов, удаление или внесение новых) приводит к изменению яркости и светимости выделенной точки поверхности

Однако с точки зрения визуализации нам и не существенна яркость поверхностей объектов сцены, нам, по сути, важна распределение яркости на входном зрачке объектива
Поскольку положение камеры может меняться, и в общем случае мы хотели бы иметь визуализацию сцены при любом положении камеры, то нам надо знать поле яркости в произвольной точке сцены

значений яркости от направлений – тело яркости
А.А.Гершуна «Световое поле»: световое

поле – область пространства, исследуемого с целью изучения процессов переноса световой энергии

Оптический приемник:
квадратичный относительно поля
размеры >> λ
постоянная времени >> T

фотонов – общая теория, наиболее удаленная от эксперимента
Напряженности и индукции

электрического и магнитного полей – уравнения Maxwell + материальные уравнения = волновое уравнение

происходит в пятимерном фазовом пространстве (r,l)
Поле состоит из лучей, как вещество

из атомов
Вдоль луча перетекает световая энергия с мощностью L(r,l)

отставь, а третье вдаль попять, Чтобы твой взгляд оно меж

них встречало... Хоть по количеству не столь обилен Далекий блеск, он яркостью своей Другим, как ты увидишь, равносилен. (Д.Алигьери «Божественная комедия», Рай, Песнь 2: 97)

силы света I