レイトレーシングのシェーディングに適したモデル

Question

いくつかの異なる光源と周囲光から生成されたシャドウを計算する最も正確な方法については疑問があります。 周囲光は、同じ強度で特定の方向を持たない「世界」全体に存在する光であり、拡散照明は、点光源からの直接照明のために生じる照明です。 Kaは、表面周囲の反射率の係数であるIaは、周囲光の強度であり、Kdは、表面拡散反射率であり、Ip1最初（従って）点光源の強度であり、Nが表面であることを考慮

正常であり、L1は（それに応じて第1の光源の）光である。

私の基準材料によれば、スポットにおける色の強度がなければならない：

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2)) 「.」は内積です。

しかし、私の理解によると、実際の光強度は、光源間の平均のいくつかの並べ替えを行うと、2つだけの光源がある場合、方程式は次のようになりますようにだけ、それらを追加しないでください。

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2))/2

、そこ3つの光源であるが、第三のが阻止され、直接、表面を点灯しない場合：

I=Ka.Ia+Kd(Ip1(N.L1)+Ip2(N.L2))/3 を（すべての3つのライトはそれに貢献場所がある場合に軽減されるようにより明るい。

私は私の前提で正しくですか？

Answer 1

さて、いいえ、光は平均化されるべきではありません。それについて考える。強力な光源が1つしかなく、別の微かな光を追加すると、オブジェクトの色が薄くなりますか？たとえば、強力なライトが10の強度を持っているとします（単純にするために、方向がノーマルに垂直で、周囲光がないと仮定します）10になります。次に、強度0.1の2番目のかすかなライトを追加した後、 5.05である（10 + 0.1）/ 2となる。したがって、より多くの光を追加すると、オブジェクトが暗く見えるようになります。それは意味をなさない。

Answer 2

実世界では、光が追加されます。それはあなたの光線追跡者にも当てはまるはずです。

Answer 3

輝度は光強度の線形関数ではありません。換言すれば、1つのスポットを目標とする2つの同一の光源は、1つの光の「明るい」の2倍であると知覚されない。 （明度はあいまいな用語です - 輝度は人間の視覚に重み付けされた明るさを意味するより良い用語です）。

さまざまなピクセルの強度を知っているあなたのモニターに表示するイメージを近似するためにできることは、gamma correctionと呼ばれます。