1.光与表面的交互
计算机图形学的主要目的之一,就是模拟光与物体(表面或介质内)交互的光学原理。
由于渲染过程异常复杂,有两个亟需解决的突出问题:
- 物体表面上每个点,法线方向对应的半空间做积分来求出点的颜色
- 空间中传播的每一条光线,必须遍历场景中所有物体表面上的每一个点,来计算出与该光线相交的最近的一个点的位置。
(重点还是算力的影响呀!!)
为了解决上述问题,计算机图形学提出了大量方法来简化和加速两个问题的计算,主要分为两大类:
(1)通过寻找更快的数学方法来精确的计算渲染积分方程(计算机中的大部分问题好像都是这样的思路!!!)
a.基于有限元分解的辐射度理论(FEM)
b.基于蒙特卡洛的随机采样法(大名鼎鼎的光线追踪)
(2)根据光学现像或其他理论拆分渲染方程,使得最终效果由多种效果叠加而成(CV的深度学习架构也是这种思想呀,只不过一个是级联,一个是叠加!)
1.1什么是全局光照