রাইট্রাকিংয়ে কীভাবে ভলিউম্যাট্রিক প্রভাবগুলি পরিচালনা করা হয়?

Question

ধূমপান, কুয়াশা বা মেঘের রেট্র্যাসার দ্বারা রেন্ডার হিসাবে ভলিউম্যাট্রিক প্রভাবগুলি কীভাবে হয়? শক্ত বস্তুর বিপরীতে, এগুলির সাথে একটি ছেদটি গণনা করার জন্য একটি সু-সংজ্ঞায়িত পৃষ্ঠ নেই।

Answer 1

সংক্ষিপ্ত বিবরণ

প্রকৃতিতে ভলিউমের উপস্থিতি (অংশগ্রহী মিডিয়াও বলা হয়) ছোট ছোট কণা যেমন ধূলিকণা, জলের ফোঁটা বা প্ল্যাঙ্কটন দ্বারা সৃষ্ট হয় যা আশেপাশের তরল যেমন বায়ু বা জলে স্থগিত থাকে। এই কণাগুলি হ'ল শক্ত বস্তু এবং হালকা প্রতিরূপ বা এটিকে অপরিবর্তিত করে যেমন এটি একটি সাধারণ পৃষ্ঠের মতো হয়। তত্ত্ব অনুসারে, অংশগ্রহণকারী মিডিয়াগুলি কেবলমাত্র পৃষ্ঠের ছেদগুলি সহ একটি aতিহ্যবাহী রে ট্রেসার দ্বারা পরিচালিত হতে পারে।

পরিসংখ্যানের মডেল

অবশ্যই, এই কণাগুলির নিখুঁত সংখ্যা এগুলি পৃথকভাবে সত্যই রাইট্রেস করতে অক্ষম করে তোলে। পরিবর্তে, তারা একটি পরিসংখ্যানগত মডেল দ্বারা আনুমানিক হয়: কারণ কণা খুব ছোট, এবং কণার মধ্যে দূরত্ব কণা আকারের তুলনায় অনেক বড়, কণার সাথে আলোর পৃথক মিথস্ক্রিয়া পরিসংখ্যানগতভাবে স্বাধীন হিসাবে মডেল করা যেতে পারে। সুতরাং, পৃথক কণাগুলিকে অবিচ্ছিন্ন পরিমাণের সাথে প্রতিস্থাপন করা যুক্তিসঙ্গত অনুমান যা স্থানের নির্দিষ্ট অঞ্চলে "গড়" আলোক-কণা মিথস্ক্রিয়াকে বর্ণনা করে।

শারীরিক ভিত্তিক ভলিউমেট্রিক হালকা পরিবহনের জন্য, আমরা অবিচ্ছিন্নভাবে অনেকগুলি কণাকে একটি ধারাবাহিকভাবে অংশগ্রহণকারী মাধ্যমের সাথে প্রতিস্থাপন করি যার দুটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে: শোষণ সহগ এবং বিচ্ছুরণ সহগ। এই গুণাগুণগুলি রশ্মি সনাক্তকরণের জন্য খুব সুবিধাজনক, কারণ তারা আমাদের মাঝারিটির সাথে যোগাযোগ করে এমন একটি রশ্মির সম্ভাব্যতা - যা দূরত্বের ক্রিয়া হিসাবে - কোনও একটি কণাকে আঘাত করার সম্ভাবনা গণনা করতে দেয়।

শোষণ সহগ হিসাবে চিহ্নিত করা হয় । বলুন আলোর একটি রশ্মি অংশগ্রহণকারী মাধ্যমের ভিতরে মিটার ভ্রমণ করতে চায় ; এটি অবিশ্লেষিত হওয়ার মাধ্যমে তৈরি করার সম্ভাবনা - যেমন একটি কণাকে আঘাত না করা এবং এটি দ্বারা শোষিত হওয়া - এটি হ'ল `` টি বাড়ার সাথে সাথে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এই সম্ভাবনা শূন্যে চলে গেছে, অর্থাত্ আমরা মাঝারিটির মধ্য দিয়ে যত বেশি ভ্রমণ করব, কোনওরকম আঘাত হানা এবং শোষিত হওয়ার সম্ভাবনা তত বেশি। খুব একই ধরণের জিনিসগুলি বিক্ষিপ্ত জন্য ধারণ করে : রশ্মি একটি কণাকে আঘাত না করে এবং ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকার সম্ভাবনা হ'ল$\sigma_a$$t$$e^{-t\cdot\sigma_a}$$\sigma_s$$e^{-t\cdot\sigma_s}$; অর্থাত্ আমরা একটি মাঝারি পথ দিয়ে যাতায়াত করব, সম্ভবত আমরা কোনও কণাকে আঘাত করি এবং অন্যদিকে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকি।

সাধারণত, এই দুটি পরিমাণ একক বিলুপ্তি সহগ, । ভ্রমণ সম্ভাবনা এটা সাথে আলাপচারিতার ছাড়া একটি মাঝারি মাধ্যমে মিটার (তন্ন তন্ন শোষিত বা বিক্ষিপ্ত হচ্ছে) তারপর । অন্যদিকে, পরে একটি মাঝারি সাথে আলাপচারিতার সম্ভাবনা মিটার ।$\sigma_t = \sigma_a + \sigma_s$$t$$e^{-t\cdot\sigma_t}$$t$$1 - e^{-t\cdot\sigma_t}$

অংশগ্রহনকারী মিডিয়া সহ রেন্ডারিং

শারীরিক ভিত্তিক রেন্ডারারগুলিতে এটি যেভাবে ব্যবহৃত হয় তা নিম্নরূপ: যখন একটি রশ্মি একটি মিডিয়ামে প্রবেশ করে তখন আমরা সম্ভাব্যভাবে এটি মাঝারিটির অভ্যন্তরে থামিয়ে দেই এবং এটি একটি কণার সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করি। ইন্ট্যারাকশন সম্ভাব্যতার নমুনা দেওয়ার গুরুত্ব a একটি দূরত্ব ; এটি আমাদেরকে বলে যে কণাটি কণা আগে মাঝারি জায়গায় মিটার ভ্রমণ করেছিল এবং এখন দুটি জিনিসের একটি ঘটে: হয় রশ্মি কণা দ্বারা শোষিত হয় (সম্ভাব্যতার সাথে ), বা এটি ছড়িয়ে ছিটিয়ে যায় (সম্ভাব্যতার সাথে ।)।$1 - e^{-t\cdot\sigma_t}$$t$$t$$\frac{\sigma_a}{\sigma_t}$$\frac{\sigma_s}{\sigma_t}$

কীভাবে রশ্মিকে ছড়িয়ে দেওয়া হয় পর্যায় ফাংশন দ্বারা এটি বর্ণনা করা হয় এবং এটি কণার প্রকৃতির উপর নির্ভর করে; রায়লেগ ফেজ ফাংশন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট গোলাকার কণা থেকে বিচ্ছুরণের বর্ণনা দেয় (যেমন আমাদের বায়ুমণ্ডল); মাই ফেজ ফাংশন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় সমান আকারের গোলাকার কণা (যেমন জলের ফোঁটা) থেকে বিচ্ছুরণের বর্ণনা দেয়; গ্রাফিক্সে সাধারণত হেনিয়ে-গ্রিনস্টাইন ফেজ ফাংশন ব্যবহৃত হয়, যা মূলত আন্তঃদেশীয় ধূলিকণা থেকে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য প্রয়োগ করা হয়।

এখন, গ্রাফিক্সে আমরা সাধারণত একটি অসীম মাধ্যমের ছবি রেন্ডার করি না, তবে দৃশ্যের অভ্যন্তরে মিডিয়া রেন্ডারও করি hard সেক্ষেত্রে আমরা প্রথম রশ্মিকে সম্পূর্ণরূপে ট্রেস করি যতক্ষণ না এটি পরবর্তী পৃষ্ঠকে আঘাত করে, সম্পূর্ণভাবে অংশগ্রহণকারী মাধ্যমটিকে উপেক্ষা করে; এই আমাদের পরবর্তী পৃষ্ঠ, এর দূরত্ব দেয় । এরপরে আমরা পূর্বে বর্ণিত হিসাবে মিডিয়ায় একটি মিথস্ক্রিয়া দূরত্ব নমুনা করি । যদি , রশ্মি পরবর্তী পৃষ্ঠে যাওয়ার পথে একটি কণাকে আঘাত করে এবং আমরা হয় এটি শুষে নিয়েছি বা এটি ছড়িয়ে দিই। যদি , রশ্মি এটি আটকানো মাধ্যমে তৈরি এবং স্বাভাবিক হিসাবে পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া।$t_{Max}$$t$$t \lt t_{Max}$$t \geq t_{Max}$

চেহারা

অংশগ্রহণকারী মিডিয়াগুলির সাথে রেন্ডারিংয়ের জন্য এই পোস্টটি কেবল একটি ছোট্ট ভূমিকা ছিল; অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, আমি স্থানিকভাবে পরিবর্তিত সহগগুলি (যা আপনার মেঘ, ধোঁয়া ইত্যাদির জন্য প্রয়োজন) সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষা করেছি। আপনি যদি আগ্রহী হন তবে স্টিভ মার্শনের নোটগুলি একটি ভাল উত্স। সাধারণভাবে, অংশগ্রহণকারী মিডিয়াগুলি দক্ষতার সাথে রেন্ডার করা খুব কঠিন এবং আমি এখানে যা বর্ণনা করেছি তার চেয়ে অনেক বেশি পরিশীলিত আপনি যেতে পারেন; সেখানে আয়োতন ফোটন ম্যাপিং , ফোটন Beams , আশ্লেষ অনুমান , যুগ্ম গুরুত্ব নমুনা এবং আরো। দানাদার মিডিয়ায় আকর্ষণীয় কাজও রয়েছে এটি পরিসংখ্যানগত মডেলটি ভেঙে গেলে কী করতে হবে তা বোঝায়, যেমন কণা মিথস্ক্রিয়া আর পরিসংখ্যানগতভাবে স্বতন্ত্র থাকে না।

Answer 2

এটি করার একটি উপায় - যা সমাধানটিতে "যান" ঠিক তেমন নয়, তবে ভালভাবে কাজ করতে পারে, তা হল রশ্মি যে দূরত্বটি ভলিউমের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করেছিল এবং কতটা "স্টাফ" ছিল তা গণনা করার জন্য কিছু ঘনত্বের ক্রিয়াকলাপের সংহতকরণ ব্যবহার করে find আঘাত।

উদাহরণ প্রয়োগের সাথে এখানে একটি লিঙ্ক দেওয়া হয়েছে: http://blog.demofox.org/2014/06/22/analytic-fog-density/

Answer 3

ভলিউম প্রভাব উপর নির্ভর করে।

ইউনিফর্ম ভলিউম এফেক্টগুলি যা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে না তা কেবল রশ্মির প্রবেশ এবং রশ্মির প্রস্থান দূরত্ব গণনা করে সিমুলেট করা যায়।

অন্যথায় আপনাকে রে পথের সংহতকরণ করা দরকার, এটি রে মার্চিং নামেও পরিচিত। গৌণ রশ্মি অঙ্কুরণের প্রয়োজন এড়াতে রাইমার্কিং প্রায়শই কিছু ধরণের ক্যাশে যেমন ড্রেপম্যাপ, ডিপম্যাপস, ইটের মানচিত্র বা হালকা ছায়া নেওয়ার জন্য ভক্সেল মেঘ ইত্যাদির সাথে মিলিত হয় This এইভাবে আপনাকে পুরো দৃশ্যটি মার্চ করার দরকার নেই। অনুরূপ ক্যাচিং প্রায়শই ভলিউম পদ্ধতিগত টেক্সচারে করা হয়।

বাক্স, গোলক বা প্লেনগুলির মতো পৃষ্ঠের আদিমগুলিতে কিছু উপযুক্ত নরম ধারার জমিনে টেক্সচারটি রূপান্তর করাও সম্ভব। এরপরে আপনি ভলিউম্যাট্রিক প্রভাবটি সমাধান করতে সাধারণ রেন্ডারিং কৌশলগুলি ব্যবহার করতে পারেন। এটির সাথে সমস্যাটি হ'ল আপনার সাধারণত প্রচুর আদিম প্রয়োজন। অতিরিক্তভাবে আদিম আকারটি খুব অভিন্ন নমুনা হিসাবে প্রদর্শিত হতে পারে।

Comments

কেবল এটি লক্ষ করতে চাই আপনি বিশ্লেষণাত্মকভাবেও একটি রে পথের প্রকৃত সংহতকরণ করতে পারেন, আপনাকে রে মার্চিং এটি অনাকাঙ্ক্ষিত না হলে ব্যবহার করতে হবে না।

— অ্যালান ওল্ফ

@ অ্যালান ওল্ফ ইউনিফর্মের ক্ষেত্রে আপনি যা করেন তা ঠিক করে, তবে যদি মাধ্যম জ্যামিতির সাথে অংশ নেয় তবে আপনাকে আরও নিফটি করার প্রয়োজন। যাই হোক আমি দাবি করিনি এটি সমস্ত পদ্ধতি।

— joojaa

নিশ্চিতভাবেই, আপনার উত্তরটি যুক্ত করুন। আপনি যখন ইউনিফর্মের কেসটি বলতে চান তা সঠিক নয় তবে কুয়াশার ক্ষেত্রে আপনি কী বোঝেন, এটি অভিন্ন ঘনত্ব হতে হবে না, কেবলমাত্র কয়েকটি ঘনত্বের ফাংশন যা আপনি সংহত করতে পারেন। আপনি কি ইউনিফর্ম কেস বলতে চাইছেন?

— অ্যালান ওল্ফ