The use of global random directions to compute radiosity. Global Monte Carlo techniques

• Autores: Mateu Sbert Casasayas
• Directores de la Tesis: Xavier Pueyo Sandez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1997
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Daniela Tost Pardell (presid.), Robert Joan Arinyo (secret.), Ferran Hurtado Díaz (voc.), Puech Claude (voc.), Pugathofer Werner (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Logicales de ordenadores
  • Física
    • Óptica
      • Fonometría
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• Resumen

  • LAS TECNICAS DE RADIOSIDAD, TOMADAS PRESTADAS DE RADIATIVE HEAT TRANSFER (TRANSFERENCIA RADIANTE DE CALOR), SE HAN USADO EN INFORMATICA GRAFICA DESDE 1984, EN OPOSICION A LAS TECNICAS QUE SOLO CALCULAN LA ILUMINACION DIRECTA, TAMBIEN LLAMADA ILUMINACION LOCAL, LA RADIOSIDAD INTENTA CALCULAR TODAS LAS INTERREFLEXIONES QUE LA LUZ EXPERIMENTA EN UN ENTORNO, O ILUMINACION GLOBAL. CONSIDERESE POR EJEMPLO UNA HABITACION CERRADA CON UNA LUZ EN EL TECHO DIRIGIDA HACIA EL SUELO. TENIENDO SOLO EN CUENTA LA ILUMINACION DIRECTA, EL TECHO QUEDARIA A OSCURAS. ES UNICAMENTE DESPUES DE LAS SUCESIVAS INTERREFLEXIONES QUE QUEDARA ILUMINADO. LA ILUMINACION GLOBAL SE REPRESENTA MATEMATICAMENTE POR UNA ECUACION INTEGRAL DE SEGUNDO TIPO DE FREDHOLM, LA ECUACION DE RENDERING.

    LA RADIOSIDAD SE CONCIBIO INICIALMENTE PARA REFELCTORES DIFUSOS O LAMBERTIANOS, SUPERFICIES TALES QUE LA LUZ REFLEJADA ES INDEPENDIENTE DE LA DIRECCION DE LLEGADA.

    ASI LA LUZ OBSERVADA EN UNA SUPERFICIE DIFUSA ES INDEPENDIENTE DE LA DIRECCION DESDE LA CUAL LA OBSERVAMOS. ESTO IMPLICA QUE PARA UN ENTORNO (O "ESCENA") CONSTRUIDO ENTERAMENTE CON ESTAS SUPERFICIES SOLAMENTE SE HABRA DE CALCULAR UNA VEZ LA ILUMINACION GLOBAL, PARA DESPUES PODER "NAVEGAR" POR LA ESCENA.

    LA APROXIMACION CLASICA POR ELEMENTOS FINITOS A LA RESOLUCION DE LA ECUACION DE RENDERING PARA SUPERFICIES DIFUSAS DISCRETIZA LA ESCENA EN UNA MALLA DE N PEQUEÑOS POLIGONOS LLAMADOS "PATCHES" (TROZOS). PARA CALCULAR LA INTERACCION DE LA LUZ ENTRE ELLOS SE NECESITARAN EN PRINCIPIO O(N2) OPERACIONES. PARA UNA MALLA MUY FINA, ESTO SIGNIFICA UN COSTE PROHIBITIVO.

    PARA CALCULAR LA RADIOSIDAD SE HAN USADO DOS FAMILIAS PRINCIPALES DE TECNICAS: TECNICAS DETERMINISTAS Y TECNICAS NO DETERMINISTICAS O DE MONTE CARLO. EN LAS TECNICAS DE MONTE CARLO SE LANZAN RECTAS DESDE LOS DIFERENTES PATCHES DE LA ESCENA. ESTAS RECTAS O BIEN TRANSPORTAN ENERGIA O BIEN SE USAN PARA CALCULAR LA VISIBILIDAD (A PARTIR DE LA CUAL SE PUEDEN