Фізично заснована візуалізація та відстеження променів


11

У мене багато плутанини, і мені потрібно уточнити деяку термінологію та зібрати знання.
Якщо я скажу, що двигун - це відслідковувач променів (тому він використовує алгоритм трасування променів для відображення сцени), чи це автоматично двигун, заснований на фізичній основі? Я маю на увазі, трасування променів є за своїм визначенням фізично обґрунтованим чи можуть бути деякі променеві відстежувачі, які фізично не базуються? (і, симетрично, чи є деякі непромінні відстежувачі, які базуються на фізиці?)
Чи правда, що "фізично заснований" означає також, що "розв'язує рівняння легкого транспорту"?

Відповіді:


16

"Фізично заснований" - це не дуже чітко визначений термін, тому важко точно відповісти на це питання.

Загалом, "фізично заснований" відноситься до того, що алгоритм, про який йде мова, походить від фізично заснованих принципів. Це не є фізично правильним (оскільки ми цього не можемо собі дозволити), і зазвичай слід зробити деякі наближення, але добре відомо, що це за наближення, і в ідеалі існує якась інтуїція щодо того, яку помилку вона вводить.

Це на відміну від спеціальних моделей, які зазвичай виготовляються художником, який спостерігає за ефектом у реальному житті і намагається написати шейдер або подібне, що якимось чином імітує його вигляд. Зазвичай спеціальні моделі простіші та дешевші і, як правило, є першими рішеннями для вирішення даної проблеми, але вони не дають конкретного розуміння того, що відбувається насправді. Практично неможливо сказати, наскільки точно така модель здатна відтворити ефект, який вона намагається імітувати.

Отже, в контексті візуалізації "фізично заснований рендер" був би просто тим, що створює зображення, використовуючи принципи, засновані на фізичній основі, що є дуже невиразною класифікацією. Файловий відстежувач не є фізично заснованим, і більшість ранніх відстежувачів променів фактично використовували спеціальні моделі для освітлення та подібні. З мого особистого досвіду, "фізично заснована візуалізація" зазвичай називалася розв'язуванням рівняння візуалізації. Однак, схоже, в останні роки багато ігрових двигунів заявляють, що цей термін означає «ми робимо енергозбереження» або «ми більше не використовуємо фонг».

Тож насправді, немає жорсткої класифікації того, що означає "фізично заснована візуалізація", а використання відстеження променів само по собі не робить рендері фізично заснованим. У режимі офлайн-рендерінгу цей термін досі в основному використовується для позначення візуалізаторів, які вирішують рівняння візуалізації, тоді як при візуалізації в реальному часі це, швидше за все, стосується використання мікротекстових моделей або подібних. Але можливо, що зміст цього терміна буде змінюватися з роками.


3
Як натякнув @BenediktBitterli, "Фізично виправлена ​​візуалізація" насправді не так чи ні. При візуалізації нам завжди доводиться врівноважувати реалістичність з обчислювальною вартістю. Деякі рендері матимуть лише декілька функцій на фізичному основі, наприклад, BRDF та Microfacet BRDF та цілі відображення HDR. В той час як інші можуть мати багато, наприклад, повний BSDF, цільовий показник повного спектра, трасування світла, зону світла тощо.
RichieSams

2

Ні, просто:

  • Фізично обгрунтоване відображення не потребує рентгенізації. Можна використовувати й інші засоби. *

  • Рейсинг може використовуватися для інших ефектів, ніж фізично заснована візуалізація.

Рейтрасінг часто найпростіше здійснити і продумати. Тому його широко застосовують для фізично заснованої візуалізації. Але з тієї ж причини багато нереалістичних візуалізацій використовують фокуси, спрямовані на проникнення, щоб отримати те, що їм потрібно.

* Особисто я грав з неструктурованою FEM для візуалізації зображень

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.