Radiosité VS traçage de rayons

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La radiosité est fondamentalement ce qui permet cela: Illumination directe VS radiosité

Dans un tutoriel de l'Université Cornell sur la radiosité, il est mentionné que:

Une version ray-tracée de l'image montre seulement la lumière atteignant le spectateur par réflexion directe - manque ainsi les effets de couleur.

Cependant dans Wikipedia :

La radiosité est un algorithme d'éclairage global dans le sens où l'éclairage arrivant sur une surface provient non seulement directement des sources lumineuses, mais aussi d'autres surfaces réfléchissant la lumière.

...

La méthode de radiosité dans le contexte graphique informatique actuel dérive de (et est fondamentalement la même que) la méthode de radiosité dans le transfert de chaleur.

Et si le lancer de rayons est capable de:

simulant une grande variété d'effets optiques, tels que la réflexion (réflexion diffuse ) et la diffusion (c'est-à-dire la déviation d'un rayon à partir d'un chemin droit, par exemple par des irrégularités dans le milieu de propagation, les particules ou dans l'interface entre deux médias)

Ce didacticiel n'a-t-il pas pris en compte ces effets ou existe-t-il des méthodes de radiosité qui peuvent être utilisées dans le lancer de rayons pour les activer?

Sinon, ces effets optiques ne pourraient-ils pas entièrement simuler la radiosité ou l' algorithme de radiosité est-il plus efficace pour résoudre le problème de réflexion diffuse?

raytracing reflection scattering radiosity Armfoot
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Réponses:

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La radiosité ne tient pas compte des réflexions spéculaires (c'est-à-dire qu'elle ne gère que les réflexions diffuses). Le tracé de rayons de Whitted ne prend en compte que la réflexion brillante ou diffuse, éventuellement réfléchie par un miroir. Et enfin, le traçage de Kajiya est le plus général [2], gérant un nombre illimité de réflexions diffuses, brillantes et spéculaires.

Je pense donc que cela dépend de ce que vous entendez par "ray tracing": la technique développée par Whitted ou tout autre type de "traçage des rayons" ...

Note: Heckbert [1] (ou Shirley?) A conçu une classification des événements de diffusion de la lumière qui ont eu lieu lorsque la lumière s'est déplacée du luminaire vers l'œil. En général, il a la forme suivante:

L(S|D)*E

"L" signifie luminaire, "D" pour réflexion diffuse, "S" pour réflexion ou réfraction spéculaire, "E" pour œil et les symboles "*", "|", "()", "[]" viennent à partir de la notation des expressions régulières et désignent respectivement "zéro ou plus", "ou", "regroupement", "l'un des". Veach [3] a étendu la notation dans sa célèbre dissertation par "D" pour Lambertian, "S" pour spéculaire et "G" pour réflexion brillante, et "T" pour transmission.

En particulier, les techniques suivantes sont classées comme:

  • Ombrage OpenGL: EDL

  • Ray-casting d'Appel: E(D|G)L

  • Ray-tracing de Whitted: E[S*](D|G)L

  • Tracé de Kajiya: E[(D|G|S)+(D|G)]L

  • Radiosité de Golar: ED*L

[1] Paul S. Heckbert. Textures de radiosité adaptative pour le lancer de rayons bidirectionnel. SIGGRAPH Computer Graphics, Volume 24, Numéro 4, août 1990

[2] Le cours Siggraph 2001 "État de l'art dans le tracé de rayons de Monte Carlo pour la synthèse d'images réalistes" dit ce qui suit: "Le traçage de rayons distribué et le traçage de chemin comprennent plusieurs rebonds impliquant une diffusion non spéculaire comme E(D|G)*L. Cependant, même ces méthodes ignorent chemins de la forme E(D|G)S*L, c'est-à-dire de multiples rebonds spéculaires de la source de lumière comme dans un caustique. "

[3] Eric Veach. Méthodes robustes de Monte Carlo pour la simulation de transport léger. doctorat mémoire, Université de Stanford, décembre 1997

Ecir Hana
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La notation pour le traçage de chemin suggère qu'il ne peut pas gérer des chemins comme, ES*Lmais bien sûr, si ce sont des lumières de zone (pas des lumières ponctuelles). De plus, je pense que cette déclaration dans votre référence [2] est tout simplement fausse. Le traçage de chemin n'ignore pas les caustiques; ce n'est tout simplement pas très efficace pour eux (la cartographie des photons, Metropolis, VCM, etc. sont meilleurs).
Nathan Reed
Merci Ecir pour l'explication (spécialement le regex ... Je me demande s'ils ont déjà considéré E {2} pour les deux yeux;). Quand j'ai mentionné le "ray tracing", je citais en quelque sorte le tutoriel de l'Université Cornell, ils ne mentionnaient aucune technique spécifique, c'est pourquoi je me demandais si la radiosité était un type ou appartenait en partie au ray tracing. Donc, si vous deviez créer une réflexion diffuse, choisiriez-vous le traçage de chemin plutôt que la radiosité? Pourquoi (laquelle serait plus efficace)?
Armfoot
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@NathanReed J'ai demandé à ce sujet à ompf2 et ingénieux dit: "Le seul type de chemins de lumière qu'un traceur de chemin vers l'avant ne peut pas échantillonner est E (D | G) * S + L, où L est une source de lumière dont la définition implique une distribution delta , soit dans l'émission directionnelle soit dans la position. Les exemples sont les feux ponctuels et les feux directionnels. De tels chemins peuvent être décrits en utilisant la notation étendue de Veach pour les luminaires et les capteurs, voir la section 8.3.2 de sa thèse. "
Ecir Hana
@Armfoot J'irais certainement avec le traçage de chemin. Beaucoup de recherches, de livres, de code pour apprendre. Je ne sais pas laquelle serait plus rapide, cependant, trop de variables (structure d'accélération, système d'ombrage, ...). La radiosité simule apparemment la propagation de la chaleur après avoir divisé la scène en de nombreux petits triangles ( FEM ), je ne l'ai jamais essayé et le seul produit à l'utiliser que je connaisse était Autodesk Lightscape. Enfin et surtout, êtes-vous vraiment sûr de n'avoir besoin que de réflexions diffuses?
Ecir Hana
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@Armfoot La notation n'utilise pas E {2} pour la même raison qu'elle n'utilise pas L {n} pour plusieurs lumières. Cela décrit un seul chemin ou un seul échantillon. La façon dont nous formalisons normalement le rendu Monte Carlo consiste à prendre l'équation de rendu Kajiya, puis à la transformer en une variable aléatoire, dont la valeur attendue est la solution de l'équation. Vous pouvez ensuite calculer la valeur d'un pixel en prenant de nombreux échantillons et en estimant la moyenne. Les trajets lumineux correspondent plus ou moins aux diagrammes de Feynman.
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