Двопроменева функція відбивної здатності

# вікіпедія, Популярність: помірна

Двопроменева функція розподілу відбивної здатності́

1. ДФВЗ як функція чотирьох змінних

Двопроменева функція розподілу відбивної здатності (ДФВЗ) – це функція чотирьох дійсних змінних, яка визначає, як світло відбивається від непрозорої поверхні. Вона використовується в оптиці, в алгоритмах комп’ютерної графіки та в алгоритмах комп’ютерного зору. Функція приймає напрямок падаючого світла (ωi) та напрямок відбитого світла (ωr) (взяті в системі координат, де нормаль поверхні (n) лежить вздовж z- осі) і повертає відношення відбитого світла уздовж напрямку (ωr) до опромінення падає на поверхню у напрямку (ωi). Кожен напрямок (ω) параметризується азимутальним кутом (ϕ) і зенітним кутом (θ), отже ДФВЗ в цілому є функцією 4 змінних. ДФВЗ має розмірність sr^-1, при цьому стерадиани (sr) є одиницею тілесного кута.

2. Додатки ДФВЗ

ДФВЗ має ряд корисних застосувань, включаючи:

• Оптичний дизайн: ДФВЗ можна використовувати для розрахунку освітлення та зображення в оптичних системах, таких як лінзи, призми та дзеркала. Дана функція є особливо важливою при проєктуванні систем освітлення, оскільки вона дозволяє інженерам точно контролювати розподіл відбитого світла.
• Комп’ютерна графіка: ДФВЗ використовується для створення реалістичних зображень у комп’ютерній графіці. Вона дозволяє розробникам ігор та фільмів моделювати відбиття світла від різних поверхонь, що створює більш реалістичні сцени.
• Комп’ютерний зір: ДФВЗ використовується для аналізу зображень у комп’ютерному зорі. Вона дозволяє дослідникам ідентифікувати об’єкти на зображенні, відстежувати їх рух та оцінювати їх розмір та форму.

3. Властивості ДФВЗ

ДФВЗ має ряд властивостей, включаючи:

• Симетрія: ДФВЗ симетрична відносно напрямку падаючого та відбитого світла, тобто f_r(ω_i, ω_r) = f_r(ω_r, ω_i). Це означає, що відбите світло розподіляється однаково у всіх напрямках, незалежно від того, звідки падає світло.
• Збереження енергії: ДФВЗ задовольняє закону збереження енергії, тобто ∫_Ω f_r(ω_i, ω_r) dω_r = 1, де Ω – півсфера всіх можливих напрямків відбитого світла. Це означає, що вся енергія падаючого світла відбивається від поверхні.
• Взаємність: ДФВЗ задовольняє принципу взаємності, тобто f_r(ω_i, ω_r) = f_r(ω_r, ω_i). Це означає, що відбите світло розподіляється однаково у всіх напрямках, незалежно від того, звідки падає світло.

4. Вимірювання ДФВЗ

ДФВЗ можна виміряти за допомогою ряду методів, включаючи:

• Гонг-спектрофотометр: Гонг-спектрофотометр – це прилад, який використовується для вимірювання ДФВЗ. Він працює шляхом сканування поверхні променем світла і вимірювання кількості світла, що відбивається у всіх напрямках.
• Фотометричні методи: Фотометричні методи використовують фотометри для вимірювання кількості світла, що відбивається від поверхні. Ці методи зазвичай використовуються для вимірювання ДФВЗ непрозорих поверхонь.
• Поляриметричні методи: Поляриметричні методи використовують поляриметри для вимірювання поляризації відбитого світла. Ці методи зазвичай використовуються для вимірювання ДФВЗ прозорих поверхонь.

5. Застосування ДФВЗ

ДФВЗ має ряд корисних застосувань, включаючи:

• Оптичний дизайн: ДФВЗ можна використовувати для розрахунку освітлення та зображення в оптичних системах, таких як лінзи, призми та дзеркала. Ця функція є особливо важливою при проєктуванні систем освітлення, оскільки вона дозволяє інженерам точно контролювати розподіл відбитого світла.
• Комп’ютерна графіка: ДФВЗ використовується для створення реалістичних зображень у комп’ютерній графіці. Вона дозволяє розробникам ігор та фільмів моделювати відбиття світла від різних поверхонь, що створює більш реалістичні сцени.
• Комп’ютерний зір: ДФВЗ використовується для аналізу зображень у комп’ютерному зорі. Вона дозволяє дослідникам ідентифікувати об’єкти на зображенні, відстежувати їх рух та оцінювати їх розмір та форму.

6. Висновок

Двопроменева функція розподілу відбивної здатності (ДФВЗ) є важливою функцією, яка використовується в оптиці, комп’ютерній графіці та комп’ютерному зорі. Вона визначає, як світло відбивається від непрозорої поверхні. ДФВЗ має ряд властивостей, включаючи симетрію, збереження енергії та взаємність. Вона також може бути виміряна за допомогою ряду методів і має ряд корисних застосувань.

7. Запитання, що часто задаються

1. Що таке ДФВЗ?

ДФВЗ – це функція чотирьох дійсних змінних, яка визначає, як світло відбивається від непрозорої поверхні. Вона використовується в оптиці, комп’ютерній графіці та комп’ютерному зорі.

2. Які властивості має ДФВЗ?

ДФВЗ має ряд властивостей, включаючи симетрію, збереження енергії та взаємність.

3. Як можна виміряти ДФВЗ?

ДФВЗ можна виміряти за допомогою ряду методів, включаючи гонг-спектрофотометр, фотометричні методи та поляриметричні методи.

4. Які застосування має ДФВЗ?

ДФВЗ має ряд корисних застосувань, включаючи оптичний дизайн, комп’ютерну графіку та комп’ютерний зір.

5. Де можна знайти більше інформації про ДФВЗ?

Більше інформації про ДФВЗ можна знайти в книгах, статтях та онлайн-ресурсах.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 31 12 2023. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.