Методы расчета и визуализации пространственного распределения освещенности в трехмерных моделях оптически сложных сцен
Аннотация:
В данной работе рассматривается задача расчета эффективной защиты изображения от паразитных излучений, одной из причин которых является рассеяние света на неизображающих элементах оптического устройства. Целью данной работы является совершенствование средств поиска и визуализации источников паразитной засветки изображения для проектирования и анализа светозащиты оптических устройств. Предложена визуализация распределения засветки паразитного излучения на поверхностях оптического прибора. Вычисление глобального освещения основано на усовершенствованном методе двунаправленной стохастической трассировки лучей с обратными картами фотонов. Этот метод обладает высокой эффективностью, так как одновременно использует прямую и обратную фотонные карты, в которых накапливаются распределения площадей светового излучения и видности рассеивающих элементов оптического устройства соответственно. Метод позволяет представить среднюю освещенность изображения, накопленную на рассеянных объектах оптического прибора, формирующих заданную освещенность. Визуализируя его, можно более эффективно и четко находить элементы оптического устройства, создающие паразитную засветку на изображении и ухудшающие качество изображения. Обладая этой информацией, конструктор оптического прибора может разработать специальные средства светозащиты или использовать для таких элементов специальные светопоглощающие покрытия. Предложенные алгоритмы были реализованы в программном комплексе Lumicept, с помощью которого рассчитывался рассеянный свет в линзовом объективе и представлялся результат визуализации рассеянной засветки.
