Отражение (компьютерная графика)

редактировать
Моделирование отражающих поверхностей Модель с трассировкой лучей, демонстрирующая зеркальное отражение.

Отражение в компьютерная графика используется для имитации отражающих объектов, таких как зеркала и блестящие поверхности.

Можно добиться точного отражения, например, с помощью средства рендеринга трассировки луча, следуя лучу от глаза к зеркалу, а затем вычисляя, откуда он отражается, и продолжая процесс до тех пор, пока не будет найдена ни одна поверхность или не будет найдена неотражающая поверхность. Приблизительные отражения обычно можно вычислить быстрее, используя такие методы, как отображение среды. Отражение на блестящей поверхности, такой как дерево или плитка, может усилить фотореалистичность 3D-рендеринга.

Содержание
  • 1 Подходы к рендерингу отражения
  • 2 Типы отражения
    • 2.1 Полированное или зеркальное отражение
    • 2.2 Металлическое отражение
    • 2.3 Размытое отражение
    • 2.4 Глянцевое отражение
  • 3 Примеры отражений
    • 3.1 Отражения от мокрого пола
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Подходы к визуализации отражений
Сравнение точных отражений, вычисленных с помощью трассировки пути (слева), приблизительных отражений с помощью сопоставления среды (в центре) и отражений в пространстве экрана (справа).

Для визуализации отражений окружающей среды существует множество методов, различающихся точностью, вычислительной сложностью и сложностью реализации. Также возможно сочетание этих методов.

Алгоритмы рендеринга порядка изображения, основанные на трассировке лучей света, такие как трассировка лучей или трассировка пути, обычно вычисляют точные отражения на общих поверхностях, включая множественные отражения и самовыражение. размышления. Однако эти алгоритмы, как правило, по-прежнему слишком дороги в вычислительном отношении для рендеринга в реальном времени (несмотря на то, что существует специализированное аппаратное обеспечение, такое как Nvidia RTX ), и требуют другого подхода к рендерингу по сравнению с обычно используемым растеризацией.

Отражения на плоскости. Поверхности, такие как плоские зеркала или водные поверхности, можно просто и точно вычислить в реальном времени с помощью двухпроходного рендеринга - один для зрителя, другой для просмотра в зеркале, обычно с помощью буфера трафарета. Некоторые старые видеоигры использовали трюк для достижения этого эффекта с помощью рендеринга за один проход, помещая всю зеркальную сцену за прозрачную плоскость, представляющую зеркало.

Отражения на непланарных (изогнутых) поверхностях сложнее в реальном времени рендеринг. Основные используемые подходы включают:

  • Отображение среды (например, отображение куба ): широко используемый метод, например в видеоиграх, предлагая приближение отражения, которое в основном достаточно для глаза, но не имеет самоотражений и требует предварительного рендеринга карты окружения. Точность можно повысить, используя пространственный массив карт окружающей среды вместо одной.
  • (SSR): более дорогостоящий метод, отслеживающий отраженные лучи в экранном пространстве (в отличие от мирового пространства, например, при трассировке лучей). Это делается для каждого визуализированного пикселя отраженной поверхности с использованием нормали к поверхности и глубины сцены. Недостатком является то, что объекты, не захваченные в визуализированном кадре, не могут появляться в отражениях, что приводит к неразрешенным пересечениям и неполному изображению отражения.
Типы отражения
Полированный

- Полированное отражение - это невозмущенное отражение, например зеркальная или хромированная поверхность.

Размытие

- Размытое отражение означает, что крошечные случайные выпуклости на поверхности материала делают отражение нечетким.

Металлик

- отражение становится металлическим, если блики и отражения сохраняют цвет отражающего объекта.

Глянцевый

- этот термин можно использовать неправильно: иногда это параметр, противоположный размытому (например, когда «глянцевитость» имеет низкое значение, отражение размытое). Иногда этот термин используется как синоним «размытого отражения». Глянцевый, используемый в этом контексте, означает, что отражение действительно размыто.

Полированное или зеркальное отражение

Зеркало на стене со 100% отражением.

Зеркала обычно почти 100% отражающие...

Металлическое отражение

Большая сфера слева - это синий с металлическим отражением. Большая сфера справа имеет тот же цвет, но для нее не выбрано металлическое свойство.

Нормальные (неметаллические) объекты отражают свет и цвета того же цвета, что и отражаемый объект. Металлические объекты отражают свет и цвета, измененные цветом самого металлического объекта.

Размытое отражение

Большая сфера слева имеет резкость 100%. Сфера справа имеет резкость, установленную на 50%, что создает нечеткое отражение.

Многие материалы являются несовершенными отражателями, где отражения размыты в различной степени из-за шероховатости поверхности, которая рассеивает лучи отражений.

Глянцевое отражение

Сфера слева имеет нормальное металлическое отражение. Сфера справа имеет те же параметры, за исключением того, что отражение помечено как «глянцевое».

Полностью глянцевое отражение показывает блики от источников света, но не показывает четкое отражение от объектов.

Примеры отражений

Отражения от мокрого пола

Эффект мокрого пола - это графический эффект, популярный в сочетании с Web 2.0 стиль страниц, особенно в логотипах . Эффект можно сделать вручную или создать с помощью вспомогательного инструмента, который можно установить для автоматического создания эффекта. В отличие от стандартного компьютерного отражения (и эффекта воды Java, популярного в вебе графики первого поколения), эффект мокрого пола включает градиент и часто наклон в отражение, так что зеркальное изображение кажется парящим над влажным полом или лежащим на нем.

См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-03 11:26:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте