Eclairage : ombres et récursivité

Cette séance de cours couvre les concepts de sources lumineuses multiples et la superposition linéaire des contributions lumineuses, abordant les problèmes d'ombre causés par les erreurs de virgule flottante et fournissant des solutions pour éviter l'auto-ombrage. Il explique également le processus d'envoi des rayons d'ombre des points d'intersection aux sources lumineuses, rejetant les contributions si elles sont bloquées par des objets. La séance de cours se penche sur le traçage récursif des rayons, où les rayons entrants sont réfléchis et / ou réfractés aux normales de surface, et les rayons enfants sont tracés de manière récursive pour déterminer la couleur finale en fonction des propriétés matérielles. En outre, il traite des calculs d'éclairage impliquant l'ambiante, diffuse, spéculaire, les ombres et les réflexions, se terminant par une vue d'ensemble du pipeline de traçage de rayons pour la mise en œuvre d'un traceur de rayons de base.

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Séances de cours associées (34)

Concepts associés (36)

CS-341: Computer graphics

The students study and apply fundamental concepts and algorithms of computer graphics for rendering, geometry synthesis, and animation. They design and implement their own interactive graphics program

Distributed ray tracing

Distributed ray tracing, also called distribution ray tracing and stochastic ray tracing, is a refinement of ray tracing that allows for the rendering of "soft" phenomena. Conventional ray tracing uses single rays to sample many different domains. For example, when the color of an object is calculated, ray tracing might send a single ray to each light source in the scene. This leads to sharp shadows, since there is no way for a light source to be partially occluded (another way of saying this is that all lights are point sources and have zero area).

Ray tracing

vignette|upright=1.5|Exemple d' montrant la réfraction dans cinq milieux différents : dans l'air, dans le liquide bleu, dans le liquide rouge, dans le verre et dans le tube de plastique (les images sont déformées par le changement d'indice optique). Le lancer de rayons, ou lancer de rayon, également appelé ray tracing, est une technique de calcul d'optique par ordinateur, utilisée pour le rendu en ou pour des études de systèmes optiques.

Virgule flottante

vignette|Comme la notation scientifique, le nombre à virgule flottante a une mantisse et un exposant. La virgule flottante est une méthode d'écriture de nombres fréquemment utilisée dans les ordinateurs, équivalente à la notation scientifique en numération binaire. Elle consiste à représenter un nombre par : un signe (égal à −1 ou 1) ; une mantisse (aussi appelée significande) ; et un exposant (entier relatif, généralement borné).

Floating-point error mitigation

Floating-point error mitigation is the minimization of errors caused by the fact that real numbers cannot, in general, be accurately represented in a fixed space. By definition, floating-point error cannot be eliminated, and, at best, can only be managed. Huberto M. Sierra noted in his 1956 patent "Floating Decimal Point Arithmetic Control Means for Calculator": Thus under some conditions, the major portion of the significant data digits may lie beyond the capacity of the registers.

Decimal floating point

Decimal floating-point (DFP) arithmetic refers to both a representation and operations on decimal floating-point numbers. Working directly with decimal (base-10) fractions can avoid the rounding errors that otherwise typically occur when converting between decimal fractions (common in human-entered data, such as measurements or financial information) and binary (base-2) fractions. The advantage of decimal floating-point representation over decimal fixed-point and integer representation is that it supports a much wider range of values.

Arithmétique de l'ordinateur: Opérations de points flottants CS-208: Computer architecture I

Couvre les bases de l'arithmétique informatique, en se concentrant sur les nombres de points flottants et leurs opérations.

Introduction à l'informatique graphique: Ray Tracing Basics CS-341: Computer graphics

Couvre les bases du ray tracing en infographie, expliquant la génération de rayons primaires, les calculs d'intersection et les modèles d'éclairage pour les surfaces diffuses et spéculaires.

Rendu photoréaliste CS-341: Computer graphics

Explore les défis liés à la réalisation d'un rendu photoréaliste à l'aide d'algorithmes de traçage de rayons et discute de leurs limites.

Arithmétique informatique: nombres de points flottants CS-208: Computer architecture I

Explore l'arithmétique informatique, en mettant l'accent sur les nombres de points fixes et flottants, la norme IEEE 754, la portée dynamique et les opérations de points flottants dans l'architecture MIPS.

Triangle Meshes: Ray Tracing et structures de données spatiales CS-341: Computer graphics

Plonge dans l'éclairage Phong, la technologie deepfake, les mailles triangulaires et les structures de données spatiales pour le ray tracing.