Radiosidade Rafael Decker Prof. Dr. Paulo Roberto Gomes Luzzardi

Introdução A síntese de imagens por Ray Tracing permite obter imagens de muito boa qualidade mas, encontra-se sujeita a algumas limitações que impedem um maior grau de realismo dessas imagens. Os métodos de Ray Tracing baseiam-se no seguimento de raios, este procedimento está mais de acordo com a reflexão e a transmissão especulares da luz do que com a reflexão e transmissão difusas. Os métodos de Ray Tracing permitem obter muito bons resultados em cenas bem iluminadas contendo superfícies refletoras apresentando um comportamento próximo do comportamento de superfícies refletoras especulares.

Introdução Em muitas cenas, principalmente em cenas de interiores, existem zonas que não são diretamente iluminadas pelas fontes de luz. A iluminação de tais zonas é produto da luz refletida, uma ou mais vezes, por superfícies refletoras não especulares. Para tratar estes casos, os métodos de Ray Tracing empregam um termo de iluminação ambiente constante cujo cálculo nem sempre é suficientemente preciso. A iluminação de superfícies indiretamente iluminadas que, em geral, são superfícies refletoras difusas, é incorretamente calculada pelos métodos de Ray Tracing.

Radiosidade O método da radiosidade tem por objetivo o cálculo da iluminação e do sombreamento em cenas em que predominam superfícies refletoras difusas. A radiosidade de uma superfície é a taxa pela qual a energia deixa a superfície. Métodos de radiosidade permitem computar as intensidades das energias radiantes chegando a uma superfície. Estas intensidades podem ser utilizadas para determinadas áreas de penumbra da superfície.

Equação de Radiosidade A "Equação de Radiosidade" descreve a quantidade de energia que pode ser emitida de uma superfície, como a soma de energia inerente à superfície (uma fonte luminosa, por exemplo) e a energia que atinge a superfície, sendo emitida de alguma outra superfície.

Equação de Radiosidade

Fator de Forma O fator de forma descreve a fração de energia que deixa uma superfície e chega a uma segunda superfície.

Analogia Nusselt A analogia de Nusselt permite substituir o cálculo de fatores de forma de geometrias complexas pelo cálculo de fatores de forma de geometrias mais simples. Nusselt desenvolveu uma analogia geométrica que permite o calculo simples e preciso do fator de forma entre uma superfície e um ponto em uma segunda superfície. A "analogia de Nusselt" envolve o posicionamento de um corpo com projeção hemisférico, com raio unitário, em um ponto na superfície. A segunda superfície é esfericamente projetada sobre o corpo de projeção, então cilindricamente projetas sobre a base do hemisfério. O fator de forma é, então, a área projetada na base do hemisfério dividido pela área da base do hemisfério.

Analogia Nusselt

Exemplo

Referências