辐射度

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直接照明与辐射度效果对比：

辐射度效果

将光作为一个能力传递

• 与直接照明效果相比，主要区别在于：

  泛光：房间有发光效果

  投影有过渡：地板上软影清晰可见，房间周围可观察到细微的光效

  物体颜色有相互作用：地毯上的红色辉映到灰墙上，产生淡淡的温暖的感觉

• 方法

  把场景细分到很细很细的面片(如1个像素那么大的三角形),

  分别计算它们接受和发出的光能,然后逐次递归,

  直到每个面片的光能数据不再变化(或者到一定的阀值)为止.

• 优缺点

  1. 非常真实的漫反射表面光照
  2. 概念简单，容易实现
  3. 能够容易地使用3D 硬件加速计算

  缺点：

  1. 慢
  2. 不能很好地处理点光源
  3. 也不能处理有光泽的表面
  4. 总是过于复杂而且很少在书本中解释

• 辐射度系统方程

  入射到这个面的总光能：

  辐射度系统方程：

• 算法流程

  其中，方程求解涉及到的迭代方法：

  1. Gauss-Seidel迭代—Gathering：对于每一面片，收集场景中其它面片对它辐射的光能，更新该面片的辐射度

  2. Southwell迭代—Shooting

     选取辐射源面片（具有最大待辐射光能），将其辐射光能发送到其他面片，更新各面片的辐射度。 选取新的辐射源面片

  逐步求精辐射度算法：

  每次迭代（相当于一次光能传递），采用场景中各面片的当前辐射度值绘制整个场景 经过多次迭代后，各面片的辐射度值逐渐逼近方程组的解