2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение03.07.2018, 00:27 


23/12/07
1603
Стоит следующая задача. Есть источник света на поверхности толстого слоя, состоящего внутри из многочисленных произвольным образом распределенных однородных оптических сред, границы которых заданы триангулированными поверхностями. Требуется путем лучевого трассирования найти "картину освещенности" на другом конце слоя.
Если делать в лоб, то получается слишком много вариантов трассирования лучей (экпоненциальный рост, потому что каждая встреча с границей раздела сред порождает два новых луча - отраженный и преломленный). Интуитивно кажется, что можно попробовать найти картину "в среднем", то есть, следить не за всеми лучами, а за случайным образом выбранными.
Но вопрос, как правильно осуществлять такой выбор? Поскольку пространство лучей в общем случае неограниченное, кажется, нужно дополнительно наложить ограничения - например, что суммарная потеря энергии трассируемых лучей не должна превосходить заданную. Получается некая гиперсфера, на которой нужно равномерно осуществлять семплирование...
В общем, кажется, это какая-то стандартная задача в машинной графике, но я не знаю, по каким ключевым словам искать. Буду благодарен, если подскажете.
Спасибо.

P.S. Я вот тут подумал, может, имеет смысл рассматривать движущиеся по лучу фотоны, которые с вероятностью, пропорциональной корню из коэффициента отражения, либо проходят границу, либо отражаются. И потом подсчитать количество прошедших слой фотонов на единице площади?

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение03.07.2018, 12:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
3632
ФТИ им. Иоффе СПб
М.Борн, Э. Вольф. Основы оптики. Параграф 1.6.5 "Слоистые среды", стр. 78 по изданию 1973 года.

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение05.07.2018, 18:00 


23/12/07
1603
amon
ммм... там физика (и для параллельных слоев), а в данном случае мне нужна вычислительная графика (и для произвольным образом расположенных границ раздела).

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение05.07.2018, 18:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
3632
ФТИ им. Иоффе СПб
_hum_ в сообщении #1324680 писал(а):
Там физика (и для параллельных слоев), а в данном случае мне нужна вычислительная графика (и для произвольным образом расположенных границ раздела).
А без физики тут вряд ли можно справиться. Прохождение луча через каждую плоскую границу можно представить как действие некоторой матрицы на направляющий вектор и амплитуду луча. Если интерференцией можно пренебречь (слои толстые), то все совсем просто - связываете с каждым элементом такую матрицу, и вперед с песнями. Если интерференцию надо учитывать, то все становится хитрее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение05.07.2018, 19:46 


23/12/07
1603
amon в сообщении #1324687 писал(а):
А без физики тут вряд ли можно справиться. Прохождение луча через каждую плоскую границу можно представить как действие некоторой матрицы на направляющий вектор и амплитуду луча. Если интерференцией можно пренебречь (слои толстые), то все совсем просто - связываете с каждым элементом такую матрицу, и вперед с песнями. Если интерференцию надо учитывать, то все становится хитрее.


проблема была не в физике,а в вычислительной сложности отслеживания всех получающихся лучей (при каждом встрече с границей из одного луча образуется два, которые, в свою очередь могут породить каждый по два, и т.д.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение06.07.2018, 09:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
67834
Обрезайте самые тусклые лучи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение14.07.2018, 23:20 


23/12/07
1603
Munin в сообщении #1324798 писал(а):
Обрезайте самые тусклые лучи.

Они могут собраться в конце-концов вместе (например, в фокусе) и дать основную картину :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Трассировка лучей "в среднем" [машинная графика]
Сообщение15.07.2018, 10:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
67834
Этим шансом придётся пожертвовать.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: Karan, PAV, Toucan, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group