रे ट्रेसिंग और ग्लोबल इल्यूमिनेशन
रे ट्रेसिंग एक दृश्य के माध्यम से प्रकाश किरणों का अनुसरण करके छवियों को प्रस्तुत करता है, और जब सतहों के बीच प्रकाश के उछाल को ट्रैक करने के लिए इसका विस्तार किया जाता है, तो यह ग्लोबल इल्यूमिनेशन की गणना करता है - अप्रत्यक्ष प्रकाश जो सिंथेटिक छवियों को वास्तविक जैसा दिखाता है।
Definition
रे ट्रेसिंग दृश्यता और छायांकन की गणना किरणों को दृश्य ज्यामिति के साथ प्रतिच्छेद करके करता है, जबकि ग्लोबल इल्यूमिनेशन कई अंतर-सतह उछाल के माध्यम से प्रकाश के पूर्ण परिवहन का अनुकरण करके रेंडरिंग समीकरण को हल करता है।
Scope
यह विषय प्रतिबिंबों, अपवर्तनों और छायाओं के लिए पुनरावर्ती रे ट्रेसिंग को शामिल करता है; रेंडरिंग समीकरण के एक निष्पक्ष अनुमानक के रूप में मोंटे कार्लो पाथ ट्रेसिंग; महत्व नमूनाकरण और विचरण में कमी; और बाउंडिंग वॉल्यूम पदानुक्रम जैसी त्वरण संरचनाएं जो रे-दृश्य प्रतिच्छेदन को व्यवहार्य बनाती हैं।
Core questions
- प्रकाश पथों का पता लगाकर एक पिक्सेल तक पहुँचने वाली चमक का अनुमान कैसे लगाया जाता है?
- मोंटे कार्लो एकीकरण द्वारा रेंडरिंग समीकरण को कैसे हल किया जाता है?
- स्टोकेस्टिक नमूनाकरण में निहित शोर को कुशलता से कैसे कम किया जा सकता है?
- अरबों रे-दृश्य प्रतिच्छेदनों को कैसे त्वरित किया जाता है?
Key concepts
- रे-सतह प्रतिच्छेदन
- पुनरावर्ती प्रतिबिंब और अपवर्तन
- मोंटे कार्लो पाथ ट्रेसिंग
- महत्व नमूनाकरण
- बाउंडिंग वॉल्यूम पदानुक्रम
- विचरण और शोर
Key theories
- पुनरावर्ती रे ट्रेसिंग
- प्रति पिक्सेल एक किरण डालना और प्रत्येक सतह पर प्रतिबिंब, अपवर्तन और छाया के लिए द्वितीयक किरणों को उत्पन्न करना एक ही पुनरावर्ती ढांचे के भीतर दर्पण जैसे प्रतिबिंब, पारदर्शिता और सटीक कठोर छाया देता है।
- पाथ ट्रेसिंग और रेंडरिंग समीकरण
- ग्लोबल इल्यूमिनेशन रेंडरिंग समीकरण को एक उच्च-आयामी अभिन्न के रूप में व्याख्या करके और यादृच्छिक प्रकाश पथों के साथ इसका अनुमान लगाकर प्राप्त किया जाता है, एक निष्पक्ष मोंटे कार्लो विधि जिसका त्रुटि छवि शोर के रूप में दिखाई देती है जो अधिक नमूनों के साथ घट जाती है।
Clinical relevance
पाथ ट्रेसिंग फिल्म विज़ुअल इफेक्ट्स और एनिमेशन के लिए उत्पादन मानक है, और हार्डवेयर-त्वरित रे ट्रेसिंग ने प्रतिबिंबों और ग्लोबल इल्यूमिनेशन को वास्तविक समय के गेम और डिज़ाइन टूल में ला दिया है।
History
व्हिटेड ने 1980 में पुनरावर्ती रे ट्रेसिंग की शुरुआत की, काजिया ने 1986 में रेंडरिंग समीकरण के साथ प्रकाश परिवहन को एकीकृत किया, और वीच के 1997 के मजबूत मोंटे कार्लो अनुमानकों पर काम ने विचरण-कमी तकनीकों की स्थापना की जो आधुनिक उत्पादन पाथ ट्रेसर का आधार हैं।
Key figures
- Turner Whitted
- James Kajiya
- Eric Veach
Related topics
Seminal works
- whitted1980
- kajiya1986
- veach1997
Frequently asked questions
- पाथ-ट्रेस्ड छवियां समाप्त होने से पहले दानेदार क्यों दिखती हैं?
- प्रत्येक पिक्सेल का अनुमान यादृच्छिक रूप से चुने गए प्रकाश पथों की एक सीमित संख्या का औसत करके लगाया जाता है; कुछ नमूनों के साथ अनुमान शोर भरा होता है, और जैसे-जैसे अधिक पथ जमा होते हैं, दाना फीका पड़ जाता है।
- ग्लोबल इल्यूमिनेशन क्या है?
- यह प्रकाश का योगदान है जो किसी बिंदु तक पहुंचने से पहले अन्य सतहों से उछल गया है, जिससे नरम छाया, सतहों के बीच रंग का रक्तस्राव और कास्टिक जैसे प्रभाव उत्पन्न होते हैं जिन्हें केवल प्रत्यक्ष प्रकाश से पुन: उत्पन्न नहीं किया जा सकता है।