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Computer Graphics 18

라디오시티(radiosity) 란? 래디오시티

라디오시티(radiosity)에 대해 알아봅시다. Radiosity는 3D computer graphics redering에서의 global illumination algorithm이다. 이해를 위해 밑의 사진을 보면, 출처 : 위키피디아 왼쪽 그림보다 오른쪽 그림이 훨씬 실제 영상에 가까운 비교적 고퀄리티 영상처럼 보인다. 이와같이, Radiosity는 사물의 표면에서 발산되는 빛의 반사를 세밀하게 분석한 것을 기반으로 하는 랜더링의 한 방법이다. radiosity 랜더러의 결과물로 나오게 되는 이미지는 한마디로 정의한다면 점진적인 음영으로 표현된다고 말 할 수 있다. Radiosity는 건물내부의 인테리어 이미지를 만들때 보편적으로 사용되고있으며, 빛이 발산하는 표면을 포함하는 장면이 있는 이미지에 ..

Computer Graphics 2015.01.07

램버시안 코사인 법칙(Lambert's cosine law)이란

램버시안 코사인 법칙에 대해 알아보자 램버시안 코사인 법칙이란 램버시안 반사율을 가지는 램버시안 표면에서 어떠한 빛이 들어오는 각도에 따라 반사되는 빛의 intensity가 다르다라는 것이다. 이 것은 cosine 법칙을 따르는데 어떤 표면이 평평하다고 가정할 떄, 위 그림과 같이 표면의 법선 벡터와 나가는 빛의 방향과의 각도를 theta라고 하면 cos theta값은 반구이기 때문에 0도부터 ~ 90까지 안에서만 형성된다. 그래서, 위 그림과 같이 cosine 법칙에 따라 theta가 벌어지면 벌어질 수록 빛의 intensity가 작아지는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 위의 그림과 같이 입사되는 법선벡터에 가까울수록 반사되는 세기가 더 크다는 것이다. 램버시안 표면 참조 http://iskim3068..

Computer Graphics 2014.11.17

램버시안 반사율(Lambertian reflectance)란

램버시안 반사율에 대해 알아보자. 램버시안 반사율(Lambertian reflectance)을 갖는 표면은, 관찰자가 바라보는 각도와 관계없이 같은 겉보기 밝기를 갖는다. 더 기술적인 용어로는, 물체 표면의 휘도가 등방성(等方性)을 가질 때 그 표면이 램버시안 반사율을 갖는다고 한다. 예를 들어 표면처리를 하지 않은 원목 재질은 보는 각도에 따라 밝기가 다르게 보이지 않으므로 거의 램버시안 반사율을 갖는다. 그러나 폴리우레탄으로 반짝이는 처리를 한 목재는 광원의 위치에 따라 거울면과 같은 하이라이트를 가질 수 있다. 거친 표면을 가진 모든 물질이 램버시안 반사율을 갖지는 않지만, 표면의 특징에 대해 잘 모를때 램버시안 반사는 적당한 근사치가 될 수 있다. 램버시안 반사는 스위스 수학자 요한 하인리히 람베..

Computer Graphics 2014.11.17

완전확산면(Lambertian surface,램버시안 표면, 랑베르 표면)이란

Computer Graphics에서 자주 등장하는 Lambertian surface에 대해 알아보자 완전확산면(Lambertian surface,램버시안 표면, 랑베르 표면)이란 물체 표면의 각에 따른 반사광의 세기가 법선과 반사광의 방향 사이의 각이 코사인 함수값으로 변하는, 단위 입체각에서 모든 방향으로 균일한 광속을 갖는 반사체로 반사 광도가 보는 각도에 관계없이 일정한 표면을 의미한다. 예를 들면 보름달이나 하얀 종이 같은 것이 완전 확산면에 가깝다. 완전 확산명은 보통 lambertian distribution라고도 불린다. lambertian distribution은 모든 방향에서의 반사되는 빛의 합을 말한다. 이를 설명하기 위해 다음 그림을 보면, 녹색 화살표는 입사광이고 파란색 화살표는 반..

Computer Graphics 2014.11.17

radiance irradiance 란?

그래픽스와 광학분야에서 중요한 개념 radiance와 irradiance에 대해 알아봅시다. 먼저 FLUX에 대해 알아보면 FLUX : 주어진 방향에 대하여 수직인 단위 면적을 통하여 단위 시간당 특정 물리 량이 수송되는 비율 ---------------------------------------------------------------------------------------- Radiance and Iraadiance Both are measures of radiant flux (energy per unit time). The two differ in the acceptance angle of the sensor . Irradiance is the total amount of light incid..

Computer Graphics 2014.10.29

입체각(solid angle)이란

입체각이 무엇인지 알아봅시다 영영사전의 정의로 solid angle이란 a geometric surface consisting of lines originating from a common point (the vertex) and passing through a closed curve or polygon: measured in steradians 즉, 공간에서의 퍼짐을 표시하는 척도. 공간에서 O를 한 끝점으로 하는 사선(ray) OA가 O의 둘레를 회전하여 처음의 위치로 되돌아올 때, 그려진 도형을 입체각이라 하며 O를 꼭짓점이라 한다. 이 경우 입체각의 크기는 O를 중심으로 하여 반지름 1인 구(球)가 이 입체각의 변과 만나서 이루어지며, 구면 위의 도형 S의 넓이로 측정된다. S의 넓이가 1일 때,..

Computer Graphics 2014.10.14

회전행렬 Image Rotation matrix

회전행렬 Rotation Matrix 3D 이미지 회전은 아래와 같은 행렬을 통해 새로운 좌표를 계산할 수 있습니다. 또한 이 행렬들은 모두 unitary matrix 이기 때문에 Transpose 를 취해줌으로 역행렬을 쉽게 구할 수 있습니다. z축 기준: (xy 평면에서의 회전) y축 기준: (zx 평면에서의 회전) x축 기준: (yz 평면에서의 회전) ex. z축으로 60도 만큼 회전 한 행렬을 구하싶다면 x' = x*cos60 + y*sin60 y' = -x*sin60 + y*cos60 z' = z

Computer Graphics 2014.07.23

구면 좌표계(spherical coordinate system) 직교 좌표계(rectangular coordinate system)

3D에서 꼭 알아야할 구면좌표계 직교좌표계 1. 구면 좌표계 구면좌표계 (球面座標係, spherical coordinate system)는 3차원 공간 상의 점들을 나타내는 좌표계의 하나로, 보통 로 나타낸다. 원점에서의 거리 은 0부터 까지, 양의 방향의 z축과 이루는 각도 는 0부터 까지, z축을 축으로 양의 방향의 x축과 이루는 각 는 0부터 까지의 값을 갖는다. 는 위도로, 는 경도로 표현되는 경우도 있다. 이 세 수치를 보고, 다음과 같은 방법으로 공간의 점을 찾을 수 있다.: 원점 에서 만큼 z축을 따라 간다. 그 지점에서 xz 평면 안에 있으면서 z축에서부터 만큼 회전한다. 이 xz 평면 전체를 z축을 축으로 만큼 반 시계방향(+x축에서 +y축 방향으로)으로 돌린다. 구면좌표계라는 이름은 이..

Computer Graphics 2014.02.24

프레임 버퍼 FBO(프레임 버퍼 오브젝트)란 frame buffer object

FBO에 대해 알아봅시다~ 우선 버퍼(buffer)가 무엇인지 알아보자 컴퓨팅에서, 버퍼(buffer, 문화어: 완충기억기)는 데이터를 한 곳에서 다른 한 곳으로 전송하는 동안 일시적으로 그 데이터를 보관하는 메모리의 영역이다. 버퍼링(buffering)이란 버퍼를 활용하는 방식 또는 버퍼를 채우는 동작을 말한다. 다른 말로 '큐(Queue)'라고도 표현한다. 보통 데이터는 키보드와 같은 입력 장치로부터 받거나 프린터와 같은 출력 장치로 내보낼 때 버퍼 안에 저장된다. 그러나 버퍼는 컴퓨터 안의 프로세스 사이에서 데이터를 이동시킬 때 사용된다. 이는 전자 통신의 버퍼와 비유할 수 있다. 버퍼는 하드웨어나 소프트웨어에 추가될 수 있지만 버퍼는 상당수가 소프트웨어에 추가된다. 버퍼는 보통 속도가 계속 바뀔 ..

Computer Graphics 2014.02.22
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