Luci/Ombre. YAFARAY motore di rendering Open Source. Federico Frittelli aka fredfrittella. SUTURA-studio di progettazione.

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1 Luci/Ombre YAFARAY motore di rendering Open Source Federico Frittelli aka fredfrittella SUTURA-studio di progettazione LinuxDay, 2010 fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

2 Luci/Ombre 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

3 Luci/Ombre 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

4 Luci/Ombre 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

5 Luci/Ombre 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

6 Luci/Ombre Metodi per la produzione di immagini 3D scan line 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

7 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line lavora ricostruendo l immagine riga per riga i poligoni da rappresentare vengono processati in base alla coordinata Y alla quale vengono incontrati il calcolo viene effettuato usando l intersezione della riga con i poligoni che si trovano primi classificati è spesso integrato con gli algoritmi di Phong (riflessione e stima del colore) e di Z-buffer (gestione delle profondita dell immagine) viene usato per video game e come metodo di rendering delle librerie OpenGL fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

8 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line lavora ricostruendo l immagine riga per riga i poligoni da rappresentare vengono processati in base alla coordinata Y alla quale vengono incontrati il calcolo viene effettuato usando l intersezione della riga con i poligoni che si trovano primi classificati è spesso integrato con gli algoritmi di Phong (riflessione e stima del colore) e di Z-buffer (gestione delle profondita dell immagine) viene usato per video game e come metodo di rendering delle librerie OpenGL redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

9 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line lavora ricostruendo l immagine riga per riga i poligoni da rappresentare vengono processati in base alla coordinata Y alla quale vengono incontrati il calcolo viene effettuato usando l intersezione della riga con i poligoni che si trovano primi classificati è spesso integrato con gli algoritmi di Phong (riflessione e stima del colore) e di Z-buffer (gestione delle profondita dell immagine) viene usato per video game e come metodo di rendering delle librerie OpenGL redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

10 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line lavora ricostruendo l immagine riga per riga i poligoni da rappresentare vengono processati in base alla coordinata Y alla quale vengono incontrati il calcolo viene effettuato usando l intersezione della riga con i poligoni che si trovano primi classificati è spesso integrato con gli algoritmi di Phong (riflessione e stima del colore) e di Z-buffer (gestione delle profondita dell immagine) viene usato per video game e come metodo di rendering delle librerie OpenGL redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

11 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line lavora ricostruendo l immagine riga per riga i poligoni da rappresentare vengono processati in base alla coordinata Y alla quale vengono incontrati il calcolo viene effettuato usando l intersezione della riga con i poligoni che si trovano primi classificati è spesso integrato con gli algoritmi di Phong (riflessione e stima del colore) e di Z-buffer (gestione delle profondita dell immagine) viene usato per video game e come metodo di rendering delle librerie OpenGL redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

12 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line areo B-58, uno dei primi modelli realizzati dall Università dello Utah per mostrare le tecniche di ombreggiatura fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

13 Luci/Ombre Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

14 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting consiste nel fare partire il raggio dal punto di ripresa per ogni pixel e trovare l oggetto più vicino che ne blocca il passaggio l oggetto colpito è quello che si vede attraverso quel pixel non computa la nuova direzione presa dal raggio dopo che questo ha intercettato una superficie nel suo procedere dall occhio alla sorgente di luce diversamente dallo scan line gestisce facilmente superfici solide o non piane fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

15 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting consiste nel fare partire il raggio dal punto di ripresa per ogni pixel e trovare l oggetto più vicino che ne blocca il passaggio l oggetto colpito è quello che si vede attraverso quel pixel non computa la nuova direzione presa dal raggio dopo che questo ha intercettato una superficie nel suo procedere dall occhio alla sorgente di luce diversamente dallo scan line gestisce facilmente superfici solide o non piane fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

16 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting consiste nel fare partire il raggio dal punto di ripresa per ogni pixel e trovare l oggetto più vicino che ne blocca il passaggio l oggetto colpito è quello che si vede attraverso quel pixel non computa la nuova direzione presa dal raggio dopo che questo ha intercettato una superficie nel suo procedere dall occhio alla sorgente di luce diversamente dallo scan line gestisce facilmente superfici solide o non piane fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

17 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting consiste nel fare partire il raggio dal punto di ripresa per ogni pixel e trovare l oggetto più vicino che ne blocca il passaggio l oggetto colpito è quello che si vede attraverso quel pixel non computa la nuova direzione presa dal raggio dopo che questo ha intercettato una superficie nel suo procedere dall occhio alla sorgente di luce diversamente dallo scan line gestisce facilmente superfici solide o non piane fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

18 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting Light Cycle - immagine tratta dal film TRON (1982) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

19 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting Light Cycle - Tron (1982) Tron (1982) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

20 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting immagine tratta dal film TRON (1982) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

21 Metodi per la produzione di immagini 3D ray casting immagine tratta dal film TRON (1982) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

22 Luci/Ombre Metodi per la produzione di immagini 3D ray tracing 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

23 Metodi per la produzione di immagini 3D ray tracing l algoritmo di ray tracing lavora, come per il ray casting, tracciando il percorso di un raggio a ritroso dal punto di osservazione fino alla sorgente di luce diversamente dal ray casting il raggio viene inseguito oltre il primo contatto con un oggetto quando un raggio colpisce un oggetto può dare origine a tre nuovi tipi di raggio: riflessione, rifrazione ed ombra effetti come riflessione rifrazione ed ombra mentre sono naturalmente derivati da questo algoritmo, sono difficilmente simulabili con altri metodi fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

24 Metodi per la produzione di immagini 3D ray tracing l algoritmo di ray tracing lavora, come per il ray casting, tracciando il percorso di un raggio a ritroso dal punto di osservazione fino alla sorgente di luce diversamente dal ray casting il raggio viene inseguito oltre il primo contatto con un oggetto quando un raggio colpisce un oggetto può dare origine a tre nuovi tipi di raggio: riflessione, rifrazione ed ombra effetti come riflessione rifrazione ed ombra mentre sono naturalmente derivati da questo algoritmo, sono difficilmente simulabili con altri metodi redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

25 Metodi per la produzione di immagini 3D ray tracing l algoritmo di ray tracing lavora, come per il ray casting, tracciando il percorso di un raggio a ritroso dal punto di osservazione fino alla sorgente di luce diversamente dal ray casting il raggio viene inseguito oltre il primo contatto con un oggetto quando un raggio colpisce un oggetto può dare origine a tre nuovi tipi di raggio: riflessione, rifrazione ed ombra effetti come riflessione rifrazione ed ombra mentre sono naturalmente derivati da questo algoritmo, sono difficilmente simulabili con altri metodi redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

26 Metodi per la produzione di immagini 3D ray tracing l algoritmo di ray tracing lavora, come per il ray casting, tracciando il percorso di un raggio a ritroso dal punto di osservazione fino alla sorgente di luce diversamente dal ray casting il raggio viene inseguito oltre il primo contatto con un oggetto quando un raggio colpisce un oggetto può dare origine a tre nuovi tipi di raggio: riflessione, rifrazione ed ombra effetti come riflessione rifrazione ed ombra mentre sono naturalmente derivati da questo algoritmo, sono difficilmente simulabili con altri metodi redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

27 Luci/Ombre Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

28 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

29 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

30 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

31 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

32 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

33 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo E = raggio emesso Li = sorgente luminosa Si = raggio ombra Ri = raggio riflesso Ti = raggio rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

34 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo a volte il raggio non colpisce oggetti fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

35 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo a volte il raggio colpisce oggetti fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

36 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo se il raggio colpisce un oggetto bisogna sapere se il punto è in ombra oppure no, quando un raggio colpisce un oggetto viene emesso un altro raggio in direzione della sorgente luminosa, chiamato shadow ray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

37 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo se questo raggio incontra un altro oggetto prima di raggiungere la sorgente luminosa, allora il primo punto e in ombra fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

38 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo quando un raggio colpisce un oggetto viene generato anche un raggio riflesso che viene testato anche esso per vedere se si scontra con qualche oggetto nella scena fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

39 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo il contributo del raggio riflesso fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

40 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo se l oggetto incontrato dal raggio e trasparente viene generato un raggio di rifrazione e viene testato anche questo con tutti gli altri oggetti che compongono la scena fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

41 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo il contributo del raggio riflesso e di quello rifratto fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

42 Luci/Ombre Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

43 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing ad ogni intersezione del raggio primario con gli oggetti vengono emessi raggi casuali se un raggio incontra una sorgente luminosa, viene calcolato il contributo della illuminazione indiretta lungo il suo percorso questo metodo e inefficiente, poiché la maggior parte dei raggi non contribuiscono alla formazione dell immagine se la luce è di grandi dimensioni aumenta la probabilità che il raggio la incontri, con luci piccole aumenta il rumore, punti vicini ottengono diversi risultati fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

44 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing ad ogni intersezione del raggio primario con gli oggetti vengono emessi raggi casuali se un raggio incontra una sorgente luminosa, viene calcolato il contributo della illuminazione indiretta lungo il suo percorso questo metodo e inefficiente, poiché la maggior parte dei raggi non contribuiscono alla formazione dell immagine se la luce è di grandi dimensioni aumenta la probabilità che il raggio la incontri, con luci piccole aumenta il rumore, punti vicini ottengono diversi risultati fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

45 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing ad ogni intersezione del raggio primario con gli oggetti vengono emessi raggi casuali se un raggio incontra una sorgente luminosa, viene calcolato il contributo della illuminazione indiretta lungo il suo percorso questo metodo e inefficiente, poiché la maggior parte dei raggi non contribuiscono alla formazione dell immagine se la luce è di grandi dimensioni aumenta la probabilità che il raggio la incontri, con luci piccole aumenta il rumore, punti vicini ottengono diversi risultati fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

46 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing ad ogni intersezione del raggio primario con gli oggetti vengono emessi raggi casuali se un raggio incontra una sorgente luminosa, viene calcolato il contributo della illuminazione indiretta lungo il suo percorso questo metodo e inefficiente, poiché la maggior parte dei raggi non contribuiscono alla formazione dell immagine se la luce è di grandi dimensioni aumenta la probabilità che il raggio la incontri, con luci piccole aumenta il rumore, punti vicini ottengono diversi risultati fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

47 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing ad ogni intersezione del raggio primario con gli oggetti vengono emessi raggi casuali se un raggio incontra una sorgente luminosa, viene calcolato il contributo della illuminazione indiretta lungo il suo percorso questo metodo e inefficiente, poiché la maggior parte dei raggi non contribuiscono alla formazione dell immagine se la luce è di grandi dimensioni aumenta la probabilità che il raggio la incontri, con luci piccole aumenta il rumore, punti vicini ottengono diversi risultati fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

48 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui percorsi path tracing AeroRobo by Artiztz, path tracing + IBL (image-based lighting) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

49 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

50 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

51 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

52 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

53 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

54 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

55 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

56 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui photon map - mappa di fotoni no photons 1000 photons 2000 photons 6000 photons mappa di fotoni processo indipendente dall albero dei raggi ricorsivi raggi emessi dalle sorgenti luminose l urto dei fotoni crea una mappa della radianza metodo approssimato ma coerente produce caustiche e sub surface scattering più efficentemente del path tracing la mappa di fotoni viene interpolata sui punti di Final Gather (algoritmo di interpolazione) vengono prodotte due mappe: Global e Caustic fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

57 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui path tracing bidirezionale vengono prodotti raggi casuali sia dalla punto di ripresa che dalle sorgenti di luce questi sono connessi con raggi di visibilità per assicurare che siano mutuamente visibili combina i vantaggi del path tracing (illuminazione globale) e del photon mapping (caustiche) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

58 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui path tracing bidirezionale vengono prodotti raggi casuali sia dalla punto di ripresa che dalle sorgenti di luce questi sono connessi con raggi di visibilità per assicurare che siano mutuamente visibili combina i vantaggi del path tracing (illuminazione globale) e del photon mapping (caustiche) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

59 Il ray tracing nel dettaglio i raggi secondari non finiscono qui path tracing bidirezionale vengono prodotti raggi casuali sia dalla punto di ripresa che dalle sorgenti di luce questi sono connessi con raggi di visibilità per assicurare che siano mutuamente visibili combina i vantaggi del path tracing (illuminazione globale) e del photon mapping (caustiche) fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

60 Luci/Ombre Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

61 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale I metodi di illuminazione globale: path tracing photon map path tracing bidirezionale senza GI solo luce diretta fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

62 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale I metodi di illuminazione globale: path tracing photon map path tracing bidirezionale senza GI solo luce diretta fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

63 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale I metodi di illuminazione globale: path tracing photon map path tracing bidirezionale senza GI solo luce diretta redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

64 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale I metodi di illuminazione globale: path tracing photon map path tracing bidirezionale senza GI solo luce diretta redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

65 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale La GI produce: luce indiretta emessa dalle superfici in maniera diffusa diffusione cromatica tra superfici caustiche (concentrazione flusso luminoso) con GI fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

66 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale La GI produce: luce indiretta emessa dalle superfici in maniera diffusa diffusione cromatica tra superfici caustiche (concentrazione flusso luminoso) con GI fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

67 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale La GI produce: luce indiretta emessa dalle superfici in maniera diffusa diffusione cromatica tra superfici caustiche (concentrazione flusso luminoso) con GI fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

68 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI GI - Illuminazione Globale La GI produce: luce indiretta emessa dalle superfici in maniera diffusa diffusione cromatica tra superfici caustiche (concentrazione flusso luminoso) con GI redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

69 Luci/Ombre Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative 1 Metodi per la produzione di immagini 3D scan line ray casting ray tracing 2 Il ray tracing nel dettaglio albero di raggi ricorsivo i raggi secondari non finiscono qui 3 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) la vera GI altre tecniche alternative 4 E finalmente un po di Yafaray fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

70 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Background lighting Render by Enrico Cerica cupola luminosa che illumina verso l interno metodo adatto alla produzione di immagini in esterno può essere un immagine IBL o un modello completo di illuminazione solare fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

71 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Background lighting Render by Enrico Cerica cupola luminosa che illumina verso l interno metodo adatto alla produzione di immagini in esterno può essere un immagine IBL o un modello completo di illuminazione solare fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

72 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Background lighting Render by Enrico Cerica cupola luminosa che illumina verso l interno metodo adatto alla produzione di immagini in esterno può essere un immagine IBL o un modello completo di illuminazione solare fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

73 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Background lighting Render by Enrico Cerica cupola luminosa che illumina verso l interno metodo adatto alla produzione di immagini in esterno può essere un immagine IBL o un modello completo di illuminazione solare redfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

74 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Ambient Occlusion - AO simula l illuminazione globale in maniera artefatta molto piu veloce dei metodi per la GI non rispecchia il comportamento reale della luce dato un punto di una superficie si proiettano raggi in ogni direzione i raggi che raggiungono una maggiore distanza aumentano la luminosità del punto dal quale provengono prima viene interrotto il raggio, minore sarà la luminosità acquistata dal punto esaminato fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

75 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Ambient Occlusion - AO simula l illuminazione globale in maniera artefatta molto piu veloce dei metodi per la GI non rispecchia il comportamento reale della luce dato un punto di una superficie si proiettano raggi in ogni direzione i raggi che raggiungono una maggiore distanza aumentano la luminosità del punto dal quale provengono prima viene interrotto il raggio, minore sarà la luminosità acquistata dal punto esaminato fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

76 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Ambient Occlusion - AO simula l illuminazione globale in maniera artefatta molto piu veloce dei metodi per la GI non rispecchia il comportamento reale della luce dato un punto di una superficie si proiettano raggi in ogni direzione i raggi che raggiungono una maggiore distanza aumentano la luminosità del punto dal quale provengono prima viene interrotto il raggio, minore sarà la luminosità acquistata dal punto esaminato fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

77 Illuminazione Globale - GI (Global Illumination) altre tecniche alternative Ambient Occlusion - AO simula l illuminazione globale in maniera artefatta molto piu veloce dei metodi per la GI non rispecchia il comportamento reale della luce dato un punto di una superficie si proiettano raggi in ogni direzione i raggi che raggiungono una maggiore distanza aumentano la luminosità del punto dal quale provengono prima viene interrotto il raggio, minore sarà la luminosità acquistata dal punto esaminato fredfrittella (SUTURA-studio di progettazione) Luci/Ombre 23 Ottobre / 39

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