Чому відстань від предмета до ока не має значення в моделях освітлення?

11

Наприклад, у моделі Phong та моделі Blinn , інтенсивність світла не змінюється залежно від того, наскільки далеко від камери. Чому так?

shaders lighting shading

— wlnirvana
джерело

3

Подивіться на близький вам предмет. Тепер відсуньтесь за кілька метрів від нього. Чи змінює це яскравість? Ні. Чому в комп'ютерній графіці це має бути різним? Єдина відповідна відстань - це відстань до легких кислот.

— ЛукГ

1

@LukeG Чому це не змінить яскравість? Інтуїтивно мені здається, що якщо я далеко від предмета, загальна енергія світла від нього, щоб потрапити на мої очі, повинна ставати менше.

— wlnirvana

Я розумію, що ти маєш на увазі. Я здійснив пошук і знайшов чудову статтю на цю тему. Я розмістив відповідь за посиланням та резюме.

— ЛукГ

18

Спочатку спантеличившись цим питанням, оскільки здавалося природним, що предмети не змінюють яскравість залежно від відстані до ока (або камери), а лише залежно від відстані до джерела світла, я здійснив швидкий пошук у Google і знайшов цю чудову статтю . Саме про цю точну тему на фотографії і пояснюється, чому відстань між об’єктом і камерою не має значення.

Підсумовуючи це: Так, енергія, що надходить, зменшується пропорційно 1/r². Але врахуйте це: Зі збільшенням відстані об'єкт також здається меншим, а також пропорційним 1/r². Маючи менше енергії, що надходить, вона також охоплює меншу область вашого поля зору. Ці два ефекти скасовують один одного. Таким чином, відстань об'єкта-камери не впливає на сприйману яскравість.

— LukeG
джерело

2

Це питання, вирішене переглядом фізичних одиниць.

Опромінення (ват на квадратний метр) на весь об'єкт визначає , що це освітлення, цей блок змінюється в залежності від відстані між об'єктом і світлом , тому що «утвореною поверхнею» зменшується на 1/r²з відстанню.
(Постійний випромінюючий потік (Вт) світла)

Для простоти давайте уявимо випадок, коли світло знаходиться в положенні камери, і ми дивимось на білий диск. Світність диска є випромінюється світло на його поверхні , враховуючи наш кут зору: в ват на стерадіан на квадратний метр.

Випромінювання обов'язково менше, ніж його опромінення, якщо матеріал дифузний. Чому так ? тому що камера піддає лише крихітний кут загальних напрямків ремісії; при цьому диск знову випромінює свою енергію на 2πстерадіані (півсфера).

Отже, сяйво, яке бачить камера irradiance / 2π. Як бачите, це не залежить від відстані між об'єктом та камерою. Тепер сяйво - це одиниця на квадратний метр, це означає, що воно визначає "інтенсивність світла" на площу, тож, коли дискретизується, це означає, що це значення пікселя :)

Я сподіваюся, що я правий, це завжди заплутано.

— v.oddou
джерело