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體積光

鎖定
現實世界中,光線透過空氣中的塵埃、霧氣等會形成體積狀光柱,計算機圖形領域借鑑這種光線效果,產生了一種被稱為體積光的渲染效果,用於在計算機視覺中模擬體積狀光柱的現象。其廣泛應用於遊戲場景、影視效果、文字效果渲染等領域。 [1-3] 
中文名
體積光
外文名
Volumetric Lighting
採用物理方法模擬光線透過空氣中的塵埃,霧氣,煙塵等粒子形成光柱效果的計算十分複雜,最早研究體積散射的研究人員提出了光線在粒子中傳播散射的計算模型;隨後有人提出了渲染任意體密度的計算模型。但是這些計算模型由於很高的計算複雜性很難應用到交互式的系統中。
為了達到很好的體積光渲染效果,又能保證良好的實時性。研究者們提出了很多用於交互式體積光的渲染算法。傳統的渲染體積光的方法是使用光線步進和蒙特卡洛正交法來實現照度的累加,或者使用光子貼圖,光線跟蹤等全局光照明模型的方法進行模擬。
除了這些全局光照模型的方法外,近年來又出現了基於局部光照模型的方法,如解析方法。隨着GPU 性能的提升,充分利用GPU的加速特性,研究人員還提出的一種模擬效果良好但是對於大規模場景該算法很難達到實時。研究者還提出了其他一些算法,這些算法通常可以分為兩類,基於陰影體和基於光線步進的方法。基於陰影體的算法能夠捕捉到光源照射時形成的陰影效果。但是陰影體是從後往前渲染,這就需要額外的排序計算。光線步進算法在從眼睛發出的光線上進行照度計算並迭代地累加這些照度值。 [1] 
參考資料
  • 1.    袁贊,唐玉蕾,吳志紅,等.基於光線投射算法的體積光實時繪製[J].計算機工程與設計, 2014, 35(7):6.DOI:10.3969/j.issn.1000-7024.2014.07.031.
  • 2.    朵天林.片頭文字體積光效果在AE和3ds max中的製作方法[J].中國有線電視, 2007(12):3.DOI:10.3969/j.issn.1007-7022.2007.12.024.
  • 3.    東莉.體積光在影視片頭中的一些應用[J].電視字幕:特技與動畫, 2002.