수면 주위를 감싸는 편광 반사 및 굴절


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궤도 공간 서식지에서 물의 사실적인 이미지를 렌더링하고 싶습니다. 이미지를 실시간으로 생성 할 필요는 없지만 몇 주가 걸리지는 않습니다. 몇 시간 또는 며칠 내에 현실적인 이미지를 생성 할 수있는 방법을 찾고 있습니다.

서식지는 구부러진 내부 표면이 생활 공간 인 원통형입니다. 축을 중심으로 한 실린더의 회전은 중력의 근사치를 제공합니다. 나는 이것의 물리 시뮬레이션에 대한 세부 사항을 찾고 있지 않고 단지 이미지의 렌더링을 찾고 있습니다.

내가 알고 싶은 구체적인 측면은 편광입니다. 물 표면에서 반사 된 빛은 편광되어 물로 통과 한 빛은 반사 된 빛과 수직으로 편광됩니다. 이 효과를 무시하고 단순히 반사되고 투과되는 빛의 비율을 모델링하는 것은 수면이 하나뿐 일 때 합리적으로 잘 작동하지만 원통형 서식지에 곡면의 많은 부분을 차지하는 수역이 있으면 주어진 광선이 만들어집니다. 다양한 각도에서 다중 반사. 이는 반사되는 빛의 비율이 이전에 적용된 편광 각도에 달려 있음을 의미합니다.

구부러진 수면으로부터의 다중 반사의 사실적인 이미지를 제공 할 수있는 그러한 효과를 포함하는 기존의 접근법이 있습니까? 또한 편광으로 굴절을 모델링해야합니다. 물이 얕아서 편광 굴절이 결과에 영향을 줄 것으로 기대합니다.

그렇지 않은 경우 기존 광선 추적기를 적용 할 수 있습니까, 아니면 처음부터 접근해야합니까?

나는 단순한 관찰자에게 현실적으로 전달되는 것이 아니라 예기치 않은 효과를 발견하기 위해 사실감을 찾고 있습니다. 분명히 저를 포함한 대부분의 관찰자들은 일상 생활에서 익숙하지 않기 때문에 찾아야 할 효과를 알지 못할 것입니다. 따라서 저는 단지 "설득력있는"것이 아니라 "합리적으로 물리적으로 올바른"것을 찾고 있습니다.

답변:


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가장 일반적으로 제안되는 방법은 Mueller calculus로 보이며 , 광선 의 Stokes 매개 변수 를 추적하여 광선을 투과 한 빛의 편광을 나타냅니다. 광선은 비 편광 될 수 있습니다 ((1, 0, 0, 0)의 매개 변수를 매개 변수로) 또는 여러 방향으로 원형 또는 선형으로 편광 될 수 있습니다. 표면에서 빛은 편광에 따라 산란되고 스톡스 벡터는 표면의 뮬러 행렬에 곱하여 전파됩니다.

다음 은 Toshiya Hachisuka 가 광선 편광을 추적하면서 광선 추적에 대해 쓴 글 입니다. 좋은 소개처럼 보이며 유망한 것으로 보이는 몇 가지 참조가 있습니다. 이 기사는 광선의 편광 상태 를 직접 추적 한다고 주장 합니다. 집합 표현 대신 주어진 광선의 두 고조파 진동의 방향과 주파수를 개별적으로 추적합니다. 이것은 편광 효과를 정확하게 재현하기 위해 더 많은 샘플이 필요하다는 단점이있을 수 있지만, 더 많은 효과 (기사에서 박막 간섭)를 재현 할 수 있습니다.

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