Дата публикации в реестре: 2022-10-06T17:16:13Z

Аннотация:

Задача построения изображений состоит в описании цвета каждого пикселя изображения, что требует определения того, как получить эти цвета. В зависимости от условий задачи меняется применяемые методы построения изображения. Возможность давать гибкое определение объёмным моделям делает неявные поверхности наиболее подходящими для моделирования природных явлений и научной визуализации. В отличие от наиболее распространённых методов геометрического моделирования, которые определяют такие поверхности как, например, многоугольные и параметрические поверхности - неявное моделирование представляет собой чисто объёмный подход. Найти пересечение луча с поверхностью неявных объектов практически невозможно. Существование неявно определённых поверхностей, для которых нет аналитического решения пересечения лучей, мотивирует общий метод пересечения лучей. Марширование лучей представляет собой алгоритм трассировки лучей, обобщённый для объектов, которые не имеют функции пересечения. Для этого алгоритм пускает лучи, движется в заданном направлении с определённым шагом до пересечения с неявным объектом. В работе используется подход к моделированию с помощью функций расстояния со знаком в качестве основного представления для объектов, обрабатывая как обычные, так и сложные манипуляции с поверхностью. Данная статья рассматривает методы построения изображений неявных поверхностей, описываемых функциями расстояний, используя алгоритмы марширования лучей. Также в работе рассмотрены преимущества выбранного подхода к моделированию, такие как конструктивная сплошная геометрия, смешивание и другие. Со стороны маршировки лучей рассмотрены оптимизации данного алгоритма, а также описаны преимущества данного метода при построении модели освещения.

Тип: Article

Права: open access

Источник: Информационно-телекоммуникационные технологии и математическое моделирование высокотехнологичных систем