Wissensbasis zur Lichtplanung
(Begriff der Computergrafik)
Das Raytracing (auch Strahlverfolgung genannt), ist eine Methode der Computergrafik, welche normalerweise für die Erzeugung von synthetischen Bildern auf der Basis von virtuellen Geometriemodellen eingesetzt wird.
Es gibt zwei Grundvarianten des Raytracing:
Vorwärtsraytracing
In diesem Fall simuliert die Software die Lichtstrahlen (oder andere
Strahlen), welche von den Lichtquellen ausgehen. Bei jedem ggf. rekursiven
Auftreffen eines Strahls auf einer Oberfläche wird die dort ankommende
Restenergie ermittelt. Diese Methode wird vorwiegend bei der Entwicklung
von optischen Systemen und Leuchtenreflektoren angewendet.
Rückwärtsraytracing
Hier geht die Software von der Bildebene aus, und schiesst Strahlen
in die Gegenrichtung zur Lichtstrahlung
in die Szene hinein, bis sie eine Oberfläche treffen. And diesem Punkt
wird dann versucht herauszufinden, wieviel Licht zur Beleuchtung dieser
Oberfläche zur Verfügung steht. Das kann entweder durch eine globale
"Umgebungshelligkeit" geschehen, welche eine (unrealistische) allgemeine
Beleuchtung zur Verfügung stellt, durch die Prüfung des Abstands und
der Intensität der vorhandenen Lichtquellen, oder rekursiv durch die
Auslösung von weiteren Strahlen in die Szene von dem Punkt aus. Eine
Kombination der letzten beiden Ansätze führt zu den realistischsten
Ergebnissen.
Diffuses Raytracing
Stochastisches Raytracing
Ein sehr Leistungsfähiger Ansatz, um die diffuse Verteilung
und Reflexion von Licht in Räumen zu simulieren
(eine Lösung des "global illumination model"). Diese Methode wird von der
Radiance Software eingesetzt.
Das stochastische Raytracing ist in der Lage, extrem komplexe Geometriemodelle effizient zu verarbeiten. Für Szenen mit einer großen Anzahl von Lichtquellen hat dagegen die Radiosity Methode gewisse Vorteile.
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Querverweise: |
Radiance Software Radiosity Methode |
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| Das Raytracing Die Strahlverfolgung |
raytracing | |
| Das Vorwärtsraytracing | forward raytracing | |
| Das Rückwärtsraytracing | backwards raytracing | |
| Das diffuse Raytracing | distributed raytracing | |
| Das stochastische Raytracing | stochastic raytracing |
