PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Свет как энергия
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Свет как энергия


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Свет как энергия


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Свет как энергия. Радиометрия. BRDF Алексей Игнатенко Лекция 3 30 марта 2009 900
Описание слайда:

Свет как энергия. Радиометрия. BRDF Алексей Игнатенко Лекция 3 30 марта 2009 900igr.net Основы синтеза изображений

№ слайда 2 На прошлой лекции Свет vs. Цвет Все видимые цвета могут быть представлены в виде
Описание слайда:

На прошлой лекции Свет vs. Цвет Все видимые цвета могут быть представлены в виде трех чисел Основное цветовое пространство CIE XYZ Построено на основе экспериментов Инструмент – диаграмма тональности Часто используется для анализа передаваемых диапазонов различных пространств Пространство L*a*b – однородность Цветовая модель и цветовые пространства RGB Точка белого, цветовая температура Основы синтеза изображений

№ слайда 3 На лекции Свет и волновая природа света Радиометрия: основные термины и понятия
Описание слайда:

На лекции Свет и волновая природа света Радиометрия: основные термины и понятия BRDF, BTDF Расчет освещенности в точке Основы синтеза изображений

№ слайда 4 Как получить фотореалистичное изображение? Построить модель сцены Для каждого пи
Описание слайда:

Как получить фотореалистичное изображение? Построить модель сцены Для каждого пикселя рассчитать количество попавшей энергии Преобразовать в цвет Вывести на монитор Спектральное распределение энергии Нет никакого RGB! А вот здесь RGB! Это делать умеем

№ слайда 5 Моделирование и расчет сцены Чтобы рассчитать энергию для каждого пикселя изобра
Описание слайда:

Моделирование и расчет сцены Чтобы рассчитать энергию для каждого пикселя изображения необходимо понимать: Природу света Принципы распространения света Взаимодействие света с материалами Построить модель сцены Для каждого пикселя рассчитать количество попавшей энергии Преобразовать в цвет Вывести на монитор Основы синтеза изображений

№ слайда 6 Свет: дуальность Электромагнитная волна волновая оптика Поток фотонов геометриче
Описание слайда:

Свет: дуальность Электромагнитная волна волновая оптика Поток фотонов геометрическая оптика Причины дуальности объясняются в квантовой оптике Основы синтеза изображений

№ слайда 7 Фотоэлектрический эффект Излучение электронов под действием света Является одним
Описание слайда:

Фотоэлектрический эффект Излучение электронов под действием света Является одним из обоснований фотонной теории (теории частиц)

№ слайда 8 Геометрическая оптика Закон прямолинейного распространения света Закон независим
Описание слайда:

Геометрическая оптика Закон прямолинейного распространения света Закон независимого распространения лучей Закон отражения света Закон преломления света (Закон Снелла) Закон обратимости светового луча Основы синтеза изображений

№ слайда 9 Волновая природа света: явления Дифракция и интерференция Поляризация Основы син
Описание слайда:

Волновая природа света: явления Дифракция и интерференция Поляризация Основы синтеза изображений

№ слайда 10 Волновая природа света: дифракция и интерференция Явление преобразования распрос
Описание слайда:

Волновая природа света: дифракция и интерференция Явление преобразования распространяющейся в пространстве волны Зависит от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды Интерференционный рисунок

№ слайда 11 Волновая природа света: поляризация Световая волна – поперечная волна Волновой в
Описание слайда:

Волновая природа света: поляризация Световая волна – поперечная волна Волновой вектор и вектор амплитуды Основы синтеза изображений

№ слайда 12 Поляризация: пример
Описание слайда:

Поляризация: пример

№ слайда 13 Геометрическая оптика: итоги Далее мы будем рассматривать свет как поток частиц
Описание слайда:

Геометрическая оптика: итоги Далее мы будем рассматривать свет как поток частиц Гораздо проще для алгоритмов! Сразу отбрасываем явления Дифракции Интерференции Поляризации

№ слайда 14 Радиометрия Радиометрия – наука об измерении электромагнитного излучения Включая
Описание слайда:

Радиометрия Радиометрия – наука об измерении электромагнитного излучения Включая видимый свет В отличие от колориметрии (и фотометрии), радиометрия не учитывает особенностей человеческого восприятия Основы синтеза изображений

№ слайда 15 Радиометрия: особенности Основана на излучении как потоке частиц (геометрическая
Описание слайда:

Радиометрия: особенности Основана на излучении как потоке частиц (геометрическая оптика) Тем не менее, возможно включать элементы волновой оптики Основы синтеза изображений

№ слайда 16 Радиометрия: предположения Линейность Суммарный эффект двух входных сигналов все
Описание слайда:

Радиометрия: предположения Линейность Суммарный эффект двух входных сигналов всегда равен сумме эффектов каждого сигнала по отдельности Сохранение энергии Рассеиваемый свет не может выдавать больше энергии, чем было изначально Отсутствие поляризации Единственное свойство света – распределение по длинам волн (частоте) Отсутствие флюоресценции и фосфоресценции Поведение света на одной частоте не зависит от поведения на другой Устойчивость состояния Распределение световой энергии не зависит от времени Основы синтеза изображений

№ слайда 17 Радиометрия: недостатки Не передаются физические эффекты: Дифракция Интерференци
Описание слайда:

Радиометрия: недостатки Не передаются физические эффекты: Дифракция Интерференция Поляризация Флюоресценция Фосфоресценция Последние три легко добавить Основы синтеза изображений

№ слайда 18 Радиометрия: основные термины Световая энергия (radiant energy) Световой поток (
Описание слайда:

Радиометрия: основные термины Световая энергия (radiant energy) Световой поток (radiant flux) Энергетическая сила света (intensity) Энергетическая освещенность (irradiance) Энергетическая светимость (radiant exitance) Энергетическая яркость (radiance) = излучение Основы синтеза изображений

№ слайда 19 Световая энергия (radiant energy) Обозначение: Q Единица измерения: Дж Плохо под
Описание слайда:

Световая энергия (radiant energy) Обозначение: Q Единица измерения: Дж Плохо подходит для наших задач Необходимо выразить энергию, переносимую светом! Основы синтеза изображений

№ слайда 20 Световой поток (flux) Нужно описывать перемещение энергии Поток: энергия, излуча
Описание слайда:

Световой поток (flux) Нужно описывать перемещение энергии Поток: энергия, излучаемая в единицу времени для заданной поверхности Обозначение: Φ. Ф = dQ / dt Единицы измерения - Вт (ватт = Дж/c).

№ слайда 21 Световой поток (flux): как измерить? Поставить источник света Замерить изменение
Описание слайда:

Световой поток (flux): как измерить? Поставить источник света Замерить изменение температуры площадки за заданное время

№ слайда 22 Полный световой поток Часто бывает нужно замерить полное излучение источника све
Описание слайда:

Полный световой поток Часто бывает нужно замерить полное излучение источника света Полный световой поток Основы синтеза изображений

№ слайда 23 Телесный угол Часть пространства Является объединением всех лучей, выходящих из
Описание слайда:

Телесный угол Часть пространства Является объединением всех лучей, выходящих из данной точки Пересекающих некоторую поверхность Измеряется отношением площади части сферы с центром в вершине угла, которая вырезается этим телесным углом, к квадрату радиуса сферы Единица – стерадиан Стерадиан равен телесному углу, вырезающему из сферы единичного радиуса поверхность с площадью в 1 квадратную единицу

№ слайда 24 Сила света (intensity) Предыдущие определения зависели от площади Но для точечны
Описание слайда:

Сила света (intensity) Предыдущие определения зависели от площади Но для точечных источников понятия площади нет А нам часто придется рассматривать точки на поверхности Или точечные источники света Плотность потока света, проходящего через телесный угол Единицы измерения: Вт / Ст Полный поток = 4π*I

№ слайда 25 Освещенность и светимость Нужны единицы для описания потока излучения, попадающе
Описание слайда:

Освещенность и светимость Нужны единицы для описания потока излучения, попадающего на поверхность или исходящего с поверхности Плотность потока света, проходящего через заданную площадку Не знаем направления, поэтому два симметричных термина освещенность светимость Основы синтеза изображений

№ слайда 26 Энергетическая освещенность (irradiance) Обозначение: E Единицы измерения: Вт/м2
Описание слайда:

Энергетическая освещенность (irradiance) Обозначение: E Единицы измерения: Вт/м2 E Основы синтеза изображений

№ слайда 27 Связь освещенности и «косинуса» Во многих моделях освещения встречается cos в ка
Описание слайда:

Связь освещенности и «косинуса» Во многих моделях освещения встречается cos в качестве множителя E

№ слайда 28 Энергетическая светимость (radiant exitance) Обозначение: M Единицы измерения: В
Описание слайда:

Энергетическая светимость (radiant exitance) Обозначение: M Единицы измерения: Вт/м2 В компьютерной графике еще называют radiosity Основы синтеза изображений

№ слайда 29 Яркость (radiance) Наиболее важная единица Источник не точечный Плотность потока
Описание слайда:

Яркость (radiance) Наиболее важная единица Источник не точечный Плотность потока, попадающего на площадку единичной площади, проходя через единичный телесный угол Обозначение: L Единицы измерения: Вт / (Ст * м2)

№ слайда 30 Исходящее и входящее излучение
Описание слайда:

Исходящее и входящее излучение

№ слайда 31 Свойства излучения Передается в вакууме без потерь! Фотокамера записывает именно
Описание слайда:

Свойства излучения Передается в вакууме без потерь! Фотокамера записывает именно яркость Глаз реагирует на яркость Lo Li Основы синтеза изображений

№ слайда 32 Выражение излучения через другие единицы Светимость Освещенность Сила света Осно
Описание слайда:

Выражение излучения через другие единицы Светимость Освещенность Сила света Основы синтеза изображений

№ слайда 33 Фотометрия и фотометрические единицы Световой поток - (люмен – ватт) поток лучис
Описание слайда:

Фотометрия и фотометрические единицы Световой поток - (люмен – ватт) поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению Поток, взвешенный стандартным наблюдателем Поток внутрь телесного угла 1ср. Если 1кд по любому направлениею, то полный поток 4pi лм Сила света - кандела (кд) (ватт на стерадиан) до платинового эталона была "международная свеча" Освещенность - люкс (1 люмен по площади 1м2 - ватт / М2) Яркость - (кандела на квм - ватт / стерадиан / м2) = нит. Luminance Основы синтеза изображений

№ слайда 34 Взаимодействие света и материала Основы синтеза изображений
Описание слайда:

Взаимодействие света и материала Основы синтеза изображений

№ слайда 35 Типы взаимодействия света и материала Отражение Зеркальное Диффузное Смешанное Р
Описание слайда:

Типы взаимодействия света и материала Отражение Зеркальное Диффузное Смешанное Ретро-зеркальное Блеск Преломление (пропускание) Зеркальное Диффузное Смешанное

№ слайда 36 Отражение и ДФО Задача – рассчитать количество энергии, излучаемой в сторону наб
Описание слайда:

Отражение и ДФО Задача – рассчитать количество энергии, излучаемой в сторону наблюдателя при заданном входящем излучении Основы синтеза изображений

№ слайда 37 ДФО: определение Чему равна Lo(p, ωo) - излучение поверхности в направлении ωo П
Описание слайда:

ДФО: определение Чему равна Lo(p, ωo) - излучение поверхности в направлении ωo При условии излучения по направлению ωi, равной Li(p, ωi) BRDF – Bidirectional Reflection Distribution Function ДФО = Двунаправленная Функция Отражения Предполагается, что исходящее излучение зависит только от входящего излучения для данной точки!

№ слайда 38 ДФО (2) Рассмотрим дифференциальную освещенность поверхности в точке p в зависим
Описание слайда:

ДФО (2) Рассмотрим дифференциальную освещенность поверхности в точке p в зависимости от яркости: В направление ω0 будет излучаться Из предположения линейности и сохранения энергии

№ слайда 39 ДФО (3) ДФО Основы синтеза изображений
Описание слайда:

ДФО (3) ДФО Основы синтеза изображений

№ слайда 40 Свойства ДФО Обратимость Сохранение энергии Основы синтеза изображений
Описание слайда:

Свойства ДФО Обратимость Сохранение энергии Основы синтеза изображений

№ слайда 41 Свойства ДФО: обратимость Основы синтеза изображений
Описание слайда:

Свойства ДФО: обратимость Основы синтеза изображений

№ слайда 42 Свойства ДФО: сохранение энергии Основы синтеза изображений
Описание слайда:

Свойства ДФО: сохранение энергии Основы синтеза изображений

№ слайда 43 Примеры ДФО: диффузное отражение Для идеального диффузного отражения
Описание слайда:

Примеры ДФО: диффузное отражение Для идеального диффузного отражения

№ слайда 44 Примеры ДФО: зеркальное отражение Идеальное зеркальное отражение «Блеск» (glossi
Описание слайда:

Примеры ДФО: зеркальное отражение Идеальное зеркальное отражение «Блеск» (glossiness)

№ слайда 45 ДФП BTDF – Bidirectional Transmittance Distribution Function ДФП = Двунаправленн
Описание слайда:

ДФП BTDF – Bidirectional Transmittance Distribution Function ДФП = Двунаправленная Функция Преломления Определение аналогично ДФО, но для другой стороны поверхности Основы синтеза изображений

№ слайда 46 ДФР = ДФО + ДФТ
Описание слайда:

ДФР = ДФО + ДФТ

№ слайда 47 Расчет излучения точки поверхности Для каждой длины волны! Здесь учитываем тольк
Описание слайда:

Расчет излучения точки поверхности Для каждой длины волны! Здесь учитываем только отражение

№ слайда 48 Расчет излучения точки поверхности: дискретный случай - Направление на j-й источ
Описание слайда:

Расчет излучения точки поверхности: дискретный случай - Направление на j-й источник света - Угол между направлением на j-й источник и нормалью к поверхности

№ слайда 49 Ограничения модели ДФР Отсутствие дифракции, интерференции Отсутствие поляризаци
Описание слайда:

Ограничения модели ДФР Отсутствие дифракции, интерференции Отсутствие поляризация Отсутствие флюоресценции и фосфоресценции Отсутствие поверхностного рассеивания Surface scattering Задачу решает ФОР (Функция Объемного Рассеивания) – обобщение модели ДФР Основы синтеза изображений

№ слайда 50 Итоги Для синтеза изображений моделируем свет как поток частиц (геометрическая о
Описание слайда:

Итоги Для синтеза изображений моделируем свет как поток частиц (геометрическая оптика) Трудно моделировать дифрацию, поляризацию Для измерения света используем радиометрию Основное понятие - излучение Для расчет излучения точки поверхности используется характеристика материала поверхности в виде ДФР или ФОР Основы синтеза изображений

№ слайда 51 Задание 1 Основы синтеза изображений
Описание слайда:

Задание 1 Основы синтеза изображений

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru