Ray izleme ve radiosity, OpenGL’de sağlanmayan, daha iyi gerçekçiliğe ulaşan gelişmiş küresel aydınlatma ve işleme modelleridir. Zaman alan yöntemlerdir, bu nedenle mevcut grafik donanımıyla pratik bir gerçek zamanlı animasyon mümkün değildir. Burada sadece genel kavramları tanıtıyoruz.

Işın izleme, öğrendiğimiz aydınlatma modelinin bir uzantısıdır. Işık ışınları, ışık kaynaklarından bakış açısına doğru hareket eder. En basit ışın izleme yöntemi, bakış açısından ışık kaynaklarına doğru ışınları ters yönde takip etmektir.

Bakış noktasından, projeksiyon düzlemindeki bir piksel aracılığıyla o pikselin aydınlatmasını hesaplamak için sahneye bir ışın gönderilir. Aydınlatma modelini bir kez kullanırsak, ışın izleme olmadan doğrudan OpenGL aydınlatma kullanıyormuşuz gibi benzer bir görüntü üretiriz.

Bunun yerine, ışın izleme, nesneler arasındaki küresel aynasal yansımaları hesaba katar ve ışının, yansımalı sekmeler ve kırılma iletimlerini içeren özyinelemeli kesişimlerini hesaplar. Aydınlatma her kesişme noktasında hesaplanır.

Nihai piksel rengi, aşağıdan yukarıya yoğunluk değerlerinin tüm fraksiyonlarının bir birikimidir. Herhangi bir kesişme noktasında, üç aydınlatma bileşeni hesaplanır ve toplanır: akım yoğunluğu, yansıma ve iletim.

Bir noktanın mevcut yoğunluğu, gölgeleri hesaba katabilmemiz dışında, daha önce öğrendiğimiz aydınlatma yöntemi kullanılarak hesaplanır.

Işınlar (duyarlı ışınlar veya gölge ışınları olarak adlandırılır), kullanılarak noktanın mevcut yoğunluğunu belirlemek için ışık kaynaklarına incelenen noktadan ateşlenir. Bir nesne, nokta ile bir ışık kaynağı arasındaysa, söz konusu nokta engellenen ışık kaynağından doğrudan etkilenmeyecektir, bu nedenle karşılık gelen gölgeler oluşturulacaktır.

Noktadaki yansıma ve iletim bileşenleri, yansıyan ve iletilen ışını takip eden öz yinelemeli çağrılarla hesaplanır.  Yansıma bileşeni Iλr, Denklem 89 uygulanarak yinelemeli olarak hesaplanan aynasal bir bileşendir. Burada, “bakış açısının” yansıyan ışın R’nin başlangıç noktası olduğunu ve söz konusu noktanın R’nin bitiş noktası olduğunu varsayıyoruz.

Yineleme, daha fazla yansıma ve iletimin atlandığı, kullanıcı tanımlı bir derinliğe ulaşıldığında veya yansıtılan ve iletilen ışınlar nesnelere çarpmadığında sona erer.

Işın ile nesneler ve kesişme noktalarındaki normaller arasındaki kesişimlerin hesaplanması, uygulama hususlarına gizli yüzey kaldırma, kırılma şeffaflığı ve gölgeleri alabilen bir ışın izleme programının ana parçasıdır.

Örnek olarak, en basit durum olan özyinelemeli ışın izleme uygulamasının ayrıntılarını tartışıyoruz.

1. Önce ışık kaynaklarını, küreleri ve iki düzlemi başlatıyoruz;
2. z ekseninde bir görüş noktası belirtiyoruz: viewpt(0, 0, z0);
3. Ekran raypt(x, y, 0) üzerindeki her piksel için, görünüm noktasından ışın noktasına bir ışın göndeririz, bu, görünüm noktasından ışın noktasına doğru bir vektördür;
4. rayTracing(renk, görünüm noktası, ışın noktası, derinlik), “derinlik” sürelerini görünüm noktası boyunca ışın noktasına sıçratan ve ışın izlemenin sonucu olan son bir rengi döndüren yinelemeli bir işlevdir;
5. kesişim(vpt, rpt, p, n) ışının (vpt, rpt) bir nesne ile en yakın kesişimini bulacaktır. Kesişme yoksa boş bir normal dönecektir. Aksi takdirde, kesişme noktası p ve normal geri döner, böylece nokta ve normal aydınlatmayı bir aydınlatma modeline göre hesaplamak için kullanılır. Işınların küreler ve düzlemlerle kesişimini aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz.

Işın ile düzlemin kesiştiği t parametresini bulmak için çözebiliriz. t=0 olduğunda, ışın vpt’de başlar. t>0 olduğunda, ışın vpt’den rpt yönünde ateşlenir. Dolayısıyla kesişme varsa t>0 olur.

Işın ile kürenin kesiştiği t’yi bulmak için (x ve z benzer denklemlerle) koyabiliriz. Bu durumda, kökleri bulmak için Kuadratik Formül kullanılacaktır.

Fotoğrafta piksel
Piksel piksel Ne demek
Piksel O’Art
piksel sanatı egitimhane.
Telefonda piksel ne Demek
Reddit piksel
600 piksel ne demek
Piksel renkler

6. Kesişim noktası bulunduktan sonra, nokta ve noktanın bu noktada karşılık gelen nesnesinin normali döndürülür. Daha sonra, ışık kaynaklarına göre noktanın aydınlatmasını ve tartıştığımız gölgeleme modelini kullanarak noktanın normalini bulmak için phong(renk, p, vD, n) kullanırız.

7. Yansıtılan ışın, bir adım ileri özyinelemeli ışın izleme olarak kullanılır. Süreç, Adım 2’den Adım 6’ya kadar aynıdır, ancak vpt artık mevcut kesişme noktasıdır, rpt artık normal boyunca vpt’den bir yansıma noktasıdır. Bir A ışını ve normalize edilmiş bir normal n verildiğinde, yansıyan ışın B = 2n(n•A) – A. Son renk, biriken yansıyan renkle eklenen mevcut renktir.

Oluşturma sonuçlarının anlık görüntüsü gösterilir. Burada sadece yansıyan ışın ve algılayıcı ışın dikkate alınır. İletilen ışın hesaplaması yoktur.

Gördüğümüz gibi, kürelerin kenarları düzgün değil çünkü kesişme noktaları ayrık piksel konumlarını temel alıyor. Işın izlemedeki örtüşme yapaylıkları, süper örnekleme olarak bilinen bir pikselin merkezi etrafında birden fazla ışın izlenerek azaltılabilir.

Burada, stokastik örnekleme adı verilen bir pikselin merkezi etrafında rastgele ışınlar üretiyoruz. Son piksel rengi, süper örnekleme sonuçlarının ortalamasıdır. Oluşturma sonuçlarının anlık görüntüsü gösterilir.

Uyarlanabilir örnekleme, süper örnekleme yöntemlerinden biridir. Örneğin, piksel kare köşelerinden dört ışını takip edebiliriz. Işınlardan birinin yoğunluğu diğer üçünden önemli ölçüde farklıysa, piksel daha fazla örnekleme için dört dikdörtgen kısma bölünür.

Bu işlem, bir eşik sağlanana kadar tekrar eder. Stokastik örnekleme, ışın izlemede kullanılan başka bir kenar yumuşatma yöntemidir.

Düzenli modellere sahip ışınlar ateşlemek yerine, bir piksel içindeki ışınların stokastik dağılımı birden fazla örnek oluşturmak için ateşlenir ve bunlar daha sonra nihai piksel rengini oluşturmak için bir araya getirilir. Genel olarak, süper örnekleme, zaman alan yaklaşık bir yöntemdir, ancak yöntem örtüşme sorunlarını azaltır.

Radiosity, her küçük alanın veya yamanın hem yayıcı hem de yansıtıcı bir ışık kaynağı olduğunu varsayar. Yöntem, termal enerji radyozitesine dayanmaktadır. Çevreyi, tüm alana eşit şekilde ışık yayan ve yansıtan küçük ayrı parçalara ayırmamız gerekiyor.

Ayrıca, her iki parçanın şeklini ve yönelimini hesaba katarak, bir parçadan ayrılan ve diğerine ulaşan enerjinin kesrini hesaplamamız gerekir. Bir yamanın gölgelenmesi, kendi emisyonunun ve yamaya ulaşan diğer yamalardan gelen tüm emisyonların toplamıdır. Yamalar ne kadar ince olursa, uzun hesaplamalar pahasına sonuçlar o kadar iyi olur.

Hem ışın izleme hem de radyozite, tüm aydınlatma bileşenlerini hesaba katacak şekilde tasarlanabilse de, ışın izleme, aynasal görünüm için daha iyi olan bakış açısına bağlıdır ve dağınık görünüm için daha iyi olan radyozite, bakış açısından bağımsızdır. Şu anda, ışın izleme ve radiosity çoğunlukla eğlence için çarpıcı görsel görünüm elde etmek için kullanılmaktadır.

The post Piksel Aydınlatması – Analizi Yaptırma Fiyatları – Yazılım Analizi Örnekleri – Ücretli Analizi Yaptırma – Ücretli Yazılım Yaptırma first appeared on Akademi Delisi (Tez Yaptırma).