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高效光线跟踪的算法有那些?

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高效光线跟踪的算法有那些?

高效光线跟踪的算法有那些?

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    2018-10-14 13:00:13
  •   3DMax在3D制作软件中渲染功能一直比较薄弱,使其只甘居Maya等3D制作软件之下。为弥补这一缺陷,在5。0版中3DMax增加了高级灯光技术,拥有光能传递、光线追踪器两个全局照明系统,在渲染功能上有了非常显著的改善。本文主要介绍新的光能传递算法。
      关键词:渲染全局照明光能传递3DMAX的渲染功能一直比较薄弱,其效果远不如其他软件(例如Maya)那样逼真,这在很大程度上是因为3DMAX默认的灯光技术不够先进。在3DMAX中经常使用“光线追踪(Ray-Trace)”材质,与之相联系的就是光线追踪渲染算法。
      这种算法假设发出很多条光线,光线遇到物体时,被遮挡、反射或者折射,通过跟踪这些光线,就可以得到场景的渲染效果。但是这种方法有一个严重的缺点,就是不能反映现实生活中光的很多特性。例如,在现实生活中,灯光照射到物体后,每个物体都会发射一部分光线,形成环境光,从而导致没有被灯光直射的物体也能被照明,而不是完全出于黑暗状态。
      又如,把一个红色物体靠近白色的墙壁,那么墙壁靠近物体的地方会显出也带有红色。还有很多诸如此类的灯光效果,使用光线追踪算法都不能产生。为了解决这些问题,人们发明了更先进的算法来计算灯光的效果,这就是“光能传递(Radiosity)”算法。这种算法把光作为光量子看待(实际上更符合现代物理学),通过计算光量子的能量分布获得渲染结果。
      这种方法能够获得最逼真的照明效果,因此,通常将光能传递算法和光线追踪算法结合起来,以获得最佳的效果。3DMAX5。0新增的高级光照功能则包含了两个不同的系统:光能传递(radiosity)和光线追踪器(lighttracer)。它所得到的结果非常接近对真实事物的再现。
      
      光线追踪器比较通用,也容易使用,使用它不需要理解许多技术概念,任何模型和灯的类型都适用。光能传递相对较复杂,需要为这种处理方式专门准备模型和场景。灯必须是光度控制灯,材质也必须仔细设计。但光能传递在物理上是精确的,对于建筑模型的精确设计是必须的,这一点非常重要,尤其当建模的目的是进行光照分析时。

    邹***

    2018-10-14 13:00:13

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