현실적인 "적외선 비전"효과를 어떻게 구성 할 수 있습니까?


20

쉐이더를 사용하여 현실적인 적외선 비전 효과를 만드는 방법은 무엇입니까? 현실적으로 나는 이 예처럼 현실적으로 보이는 것을 의미 합니다.

재료가 얼마나 많은 열을 방출하는지 결정한 다음 노멀 및 뷰 벡터의 내적을 사용하여 열이 뷰어에 도달하는 양을 결정함으로써 텍스처를 만드는 것에 대한 아이디어가 있지만 이것이 열 비전인지 확실하지 않습니다. 심지어 작동하기 때문에 완전히 잘못된 것을 구현하기 전에 더 나은 접근법이 있는지 확인하고 싶었습니다.


3
아니 적외선 당신은 그래서 그냥 밝게 가까운 물체까지의 거리의 제곱으로 나누어, 모든 것이 서로 다른 강도와 확산 터입니다 가정 할 수있다
— 래칫 괴물

텍스처에 열 값을 넣습니다. 더 고급스러운 질감을 원한다면 별도의 질감이 있어야합니다.
— Tordin

1
@ratchetfreak : 포인트 소스 (또는 포인트 소스로 근사하는 것)의 거리의 제곱으로 나눌 필요가 있습니다. 확장 된 객체의 경우 휘도 (읽기 : 픽셀 당 밝기)를 일정하게 유지해야 하며, 객체로 덮힌 단색 각도 (읽기 : 화면의 픽셀 수)는 원근으로 인해 거리의 역 제곱으로 떨어집니다.
— Ilmari Karonen

답변:


25

IR이 있고 IR이 있습니다. 일반적으로 " 적외선 "이라고하는 광 파장 범위 " 인간의 가시 범위 (약 700nm)의 가장자리에서 1mm = 1,000,000nm까지 확장됩니다.

빌립의 대답 은 "근적외선"빛 (약 700에서 1,400nm)에 대해 정확합니다. 이는 기본 육안으로 보이지 않는 것을 제외하고는 기본 가시 광선과 같습니다. 근적외선 비전을 모델링하려면 물체 질감과 광원 색상을 평상시와 다른 파장에서 반사율과 빛 강도를 모델링하는 대체 색상으로 대체하면됩니다.

그러나, 당신의 질문의 말과 당신이 연결 한 비디오에 기초하여, 당신은 "열 적외선"범위 (8,000에서 15,000 nm)에 더 관심이있는 것 같습니다. 이것은 대부분의 일상적인 물체 의 열 스펙트럼 스펙트럼의 피크에 해당 합니다. 인체를 포함하여 이 방사선은 여전히 ​​"빛"과 같은 대부분의 방식으로 작동하며 표준 컴퓨터 그래픽 기술을 사용하여 모델링 할 수 있습니다 ( 무선 파와 달리 광선 광학 의 표준 가정이 무너지기 시작할 만큼 파장이 길어 지지만) 열 적외선의 특성은 다음과 같습니다.

  • 위에서 언급했듯이 대부분의 물체는 열 IR에서 빛납니다. 가시광 선의 경우 일반적으로 실제 광원이 거의 없다고 가정 할 수 있으며 다른 모든 광원은 다른 광원에서 방출 된 빛만 반사합니다. 열 IR의 경우 선택한 정확한 파장에 따라 반대의 경우가 종종 있습니다.

  • 반대로, 대부분의 표면은 열 IR을 매우 효율적으로 흡수합니다. 그러면 다시 워밍업되어 더 많은 IR을 다시 방출하게됩니다. 사실상 거의 모든 표면이 인광적인 것처럼 보입니다 .

  • 대부분의 표면에서 방출되는 열 IR 스펙트럼 (예 : "색상")은 주로 온도에 따라 다릅니다. 표면 물질의 고유 방사율은 효과가 있지만 상대적으로 제한적입니다.

따라서, 일반적인 광선 비전과 비교하여 현실적인 열적 적외선 비전을 모델링 하려면 전역 조명 과 동적으로 변하는 방사율 값을 강조해야 합니다. 설정에 따라 여기에서 약간의 부정 행위를 할 수 있습니다. 예를 들어 정적 장면의 경우 전역 복사 열 전달 함수를 사전 계산 한 다음 전역 조명을 위조하는 것처럼 정적 라이트 맵 으로 구울 수 있습니다 가시 스펙트럼.

게임에서 열 화상 카메라 를 통해 뷰를 시뮬레이션하려면 최소한 다음을 권장합니다.

  • 물체에 대한 특수 IR 방사율 및 / 또는 반사도 텍스처를 그리고 / 또는 계산합니다. 사람이나 기계와 같은 따뜻한 물체의 방사율은 표면 온도와 일치해야합니다. 반사율은 상대적으로 덜 중요합니다.

  • 전체 열 IR 플럭스에 해당하는 단일 스펙트럼 채널을 사용하고 싶을 것입니다. 당신은에 결과 그레이 스케일 값을 매핑하여 이미지를 사후 처리 할 수 거짓 컬러 전통적인 시뮬레이션 그라데이션 밀도 슬라이스 열 화상에 사용합니다.

  • 예를 들어, 사람이 누워있는 지상의 한 지점이 사람이 떠난 후에도 한동안 따뜻하게 (따라서 IR에서 빛을 발하게) 표면 온도를 명시 적으로 추적하는 것을 고려하십시오. 현실과 계산 비용 사이의 다른 절충점으로 처리 할 수있는 몇 가지 방법 (예 : 정점 별 온도 추적, 일시적인 로컬 온도 변화에 대한 데칼 추가 등)이 있습니다. 당신은 아마 그것을 만들 필요가 없습니다 매우 현실적인 그러나 심지어이 효과 선물을 가지고 전혀 것은 멋진 터치 될 것이다.


+1 정말 좋은 답변입니다! 나는 특히 당신이 마지막으로 생각한 점이 마음에 들지 않으며 당신이 옳다고 생각합니다. 그것은 매우 멋진 터치를 만들어서 나머지 부분이 완전히 현실적이지 않을 수도 있다는 사실로부터 사용자의주의를 돌리는 데 도움이 될 것입니다.
— Mikael Högström

둘 다 좋고 도움이되는 답변 이었지만 당신의 의견은 IR 스펙트럼의 다른 파장을 바라보고 방사율 값을 동적으로 조정하는 방향으로 나를 좀 더 구체적으로 도와주었습니다. 그러나 게임 개발자와는 거리가 멀다는 것을 어떻게 알았습니까? 나는 현실에서 IRVs와 함께 작업 한이 :)의 절반을 몰랐다
— 미카엘 Högström에게

위키 백과. :) 아니, 진지하게, 나는 근적외선이 열적 IR과 동일하지 않다는 것을 알고 있었고, 광선 추적 및 기타 멋진 렌더링 기술에 관심이 있었기 때문에 복사 열전달 모델링에 적용 할 수 있다는 것을 알았습니다. 내가 찾은 나머지 대부분은 열 각인은 내가 유튜브 비디오를 본 적이 있다고 생각합니다.
— Ilmari Karonen

11

일반적으로 세상에서 보는 것은 물체에 의해 반사되는 빛의 시각적 부분입니다. 녹색 물체는 녹색 빛만, 빨간색 물체는 빨간색 빛, 파란색 물체는 파란색 빛만 반사합니다. 적외선은 눈이 인식 할 수없는 네 번째 색상으로 간주 될 수 있습니다. 적외선 카메라는 센서로 적외선을 인식하고 적외선 이미지를 볼 수있는 파장으로 변환하여 적외선을 볼 수있게합니다.

일부 재료가 빨강, 녹색 또는 파랑으로 다소 밝아지는 것처럼 IR에서도 다르게 밝습니다. IR 밝기는 가시광 선의 밝기와 반드시 일치 할 필요는 없습니다.

가시광 선과 IR의 장면이 있습니다. 나무의 잎이 줄기보다 IR에서 훨씬 더 밝지 만 건물 외관의 다른 부분의 IR 밝기는 가시광 선과 IR 조명에서 비슷합니다.

할 수있는 것은 가시 광선을위한 RGB 텍스처와 적외선을위한 대체 흑백 텍스처, 두 가지 버전의 모든 텍스처를 만드는 것입니다. 일반 모드에서는 RGB 텍스처를 사용하고 IR 모드에서는 IR 텍스처를 사용합니다.

IR 모드에서 다른 광원을 사용하는 것도 고려할 수 있습니다. 태양은 가시 광선만큼 많은 IR 광을 생성합니다. 그러나 할로겐 광원이나 발광 다이오드와 같은 인공 광원은 IR 광을 거의 또는 거의 생성하지 않으므로 적외선의 어떤 것도 조명하지 않습니다. 반면에 IR에서 훨씬 더 강한 광원 (예 : 불꽃) 또는 IR에서만 볼 수있는 광원 (빨간색으로 빛날 정도로 뜨거운 물체 또는 인공 IR 광원)이 있습니다. IR 고글을 착용하면 TV 리모컨을 손전등으로 사용할 수 있습니까?). 일반 조명과 IR 조명의 다양한 조명 조건은 재미있는 게임 플레이 요소가 될 수 있습니다.


실제로 IR 광원을 고려하지 않았습니다. IR 소스를 똑바로 볼 때 IRV를 재설정하면 깔끔한 효과를 낼 수있을 것 같습니다.
— Mikael Högström

위의 사진은 UV이지만 UV 또는 적외선 야간 투시경을 갖기위한 멋진 효과를 제공합니다. 최근에 열상 이미 저 셰이더를 테스트하여 꽤 멋져 보이기 때문에 생각했습니다.
— SICGames2013

2
@ SICGames2013 왜 자외선이라고 생각합니까? 독일 위키 백과 기사에서 적외선에 대한 정보를 얻었습니다 . 이미지 설명에 따르면 700-1000 nm의 파장이 표시됩니다.
— Philipp

700-1000 범위는 적외선이지만 위 이미지는 자주색으로 인해 자외선 만 보입니다. 소니 또는 군용 유형과 같은 적외선 카메라는 흰색-회색 대비이거나 체온을 감지하는 적외선 스펙트럼에서 더 깊습니다. 색상 팔레트를 통해 사람의 온도 범위를 매핑합니다. 소니 나이트 비전의 경우 회색이지만 이제는 하루에 녹색 색조를냅니다. 군용 야간 투시경 구글은 사용자가 전자가 튜브의 후단에있는 인 스크린에 닿은 후 이미지를 더 잘 볼 수 있도록 녹색으로 착색했습니다.
— SICGames2013

1
@ SICGames2013 이미지에 보라색 색조가있어 자외선 스펙트럼을 진지하게 생각한다고 생각할 때, "infra"또는 "ultra"의 의미를 이러한 용어로 이해하지 못했습니다.
— Philipp
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책과 개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.