1 Modelli Globali Radiosity Daniele Marini

2 Radiosity Bilancio radiativo in un ambiente chiuso (senza scambio di energia con lesterno) Indipendente al punto di vista

3 Ipotesi principali superfici opache (che non trasmettono all'esterno lenergia incidente, per qualunque lunghezza donda e qualsiasi angolo dincidenza), grigie (le caratteristiche radiative delle superfici sono indipendenti dalla lunghezza donda su tutto lo spettro), lambertiane (lenergia emessa e riflessa è uniforme in tutte le direzioni), la radiosità e l'emissività propria sono uniformi su ogni superficie, ogni superficie ha caratteristiche omogenee, che non variano da un punto all'altro il mezzo presente nella scena (atmosfera) è trasparente.

4 Termini dellequazione di bilancio Radiosità (B) = è il valore incognito da calcolare per ogni superficie; dimensionalmente è una energia per unità di area, Emissività (E) = energia che la superficie (sorgente di luce) emette in modo autonomo, dimensionalmente è una energia per unità di area;

5 Termini dellequazione di bilancio Riflettività ( ) = coefficiente compreso tra zero e uno che indica la frazione di luce riflessa dalla superficie; il modo più accurato di descriverla è usando la BRDF, riflettività bidirezionale; –Fattore di forma (F) = frazione di luce che lascia una superficie e arriva su unaltra; dipende solo dalla geometria della scena, dal modo con cui ogni superficie è orientata rispetto ad ogni altra; è un valore compreso tra zero e uno.

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7 Radiosity di una superficie infinitesima dove:

8 Radiosity di una superficie finita (prima integrazione) Reciprocità: da cui:

9 Radiosity di superfici finite Sistema lineare di N equazioni in N incognite:

10 Riflettività bidirezionale

11 Fasi del metodo Modellazione: attenzione ai T-vertici Attenzione alle fessure

12 Meshatura gerarchica con e elemento di meshatura più piccolo, da cui la radiosity della patch madre è: Con un fattore di forma dato da:

13 Meshatura gerarchica Importante per ridurre gli effetti di light leak

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16 Calcolo fattore di forma

17 Calcolo del fattore di forma posizionare unemisfera di raggio unitario sulla superficie di area differenziale, suddividere la base dellemisfera in porzioni di area uguali e abbastanza piccole per ottenere una adeguata precisione, calcolare la proiezione di ogni superficie della scena sullemisfera, calcolarne la proiezione ortogonale sulla base dellemisfera, valutare larea occupata da ciascuna superficie, con un test di profondità per determinare la parte visibile di ogni superficie, calcolare i fattori di forma come somma dei settori coperti da ciascuna superficie pesati con la rispettiva area, diviso larea della base della semisfera.

18 Metodo emicubo approssima emisfera Calcolo della visibilità sfrutta z-buffer

19 Emicubo Delta form factor di ciascuno degli R pixel coperti dalla proiezione di A j sulla superficie dellemicubo; si calcolano una sola volta; precisione dipende dalla discretizzazione dellemicubo; es, pixel sulla faccia top

20 Pixel su faccia laterale

21 Emicubo: passi Calcolo dei delta form factors, Inizializzazione dellemicubo Proiezione di tutta la scena sullemicubo Calcolo dei form factors.

22 Form factor: tecnica di Malley E una tecnica di ray tracing e Monte Carlo Rapporto tra numero dei colpi che hanno intersecato A j e il numero totale dei colpi

23 Metodo progressivo

24 Gathering vs. shooting B i = radiosity della patch i-esima non ancora distribuita. I valori di radiosity B i e B i vengono inizializzati a zero per le superfici non emissive e posti uguali al valore di emissività per le sorgenti di luce.

25 Altri effetti: mezzo partecipante

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