¿Está un reflector lambertiano iluminado por una fracción menor de la radiación incidente cuando está inclinado?


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Al leer sobre la reflectancia lambertiana en Wikipedia, encontré la siguiente frase (en negrita) que no me suena bien:

En los gráficos por computadora, la reflexión lambertiana a menudo se usa como modelo para la reflexión difusa. Esta técnica hace que todos los polígonos cerrados (como un triángulo dentro de una malla 3D) reflejen la luz por igual en todas las direcciones cuando se procesan. En efecto, un punto girado alrededor de su vector normal no cambiará la forma en que refleja la luz. Sin embargo, el punto cambiará la forma en que refleja la luz si se inclina lejos de su vector normal inicial ya que el área está iluminada por una fracción más pequeña de la radiación incidente.

De la forma en que imagino la situación descrita en el párrafo, solo inclinarse lejos de la fuente de luz causaría que incida menos luz en un área determinada. En general, inclinarse fuera del vector normal inicial podría conducir a un aumento o una disminución de la luz incidente por área, ya que esto no dice nada sobre la ubicación de la fuente de luz.

¿He entendido mal el contexto o es algo que debería reescribirse en Wikipedia?


El área de la sección transversal visible disminuye a medida que crece el ángulo de incidencia.
joojaa

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@joojaa Sigo ese bit, pero el bit en negrita parece estar hablando de inclinar la superficie lejos de su vector normal inicial, lo que solo tendría sentido para el caso específico de que la luz incidente es perpendicular a la superficie, o estoy falta algo.
trichoplax

Sí, la redacción es bastante extraña (¿qué es un punto de rotación, por ejemplo? :-)). No es un error, es una redacción pobre. Me temo que una vez que un chico hizo rápidamente todo el contenido de "gráficos de computadora básicos" de Wikipedia por alguna razón, dejando que se haga mucho pulido (o más). Parece que los temas candentes están bien editados y completados (¿por académicos y estudiantes de maestría / doctorado?), Pero no son temas básicos (lo hice, por muy pocos).
Fabrice NEYRET

Respuestas:


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Veo algunos problemas en la cita que publicaste.

En efecto, un punto girado alrededor de su vector normal no cambiará la forma en que refleja la luz.

Esto es cierto, porque un reflector lambertiano nunca cambiará la forma en que refleja la luz. El principio subyacente sigue siendo el mismo. Además, las superficies lambertianas son isotrópicas, por lo que la cantidad de luz reflejada tampoco cambiará (que es probablemente a lo que apunta esta oración).

Sin embargo, el punto cambiará la forma en que refleja la luz si se inclina lejos de su vector normal inicial ya que el área está iluminada por una fracción más pequeña de la radiación incidente.

De nuevo, no es cierto, porque el principio no cambia. La cantidad puede cambiar, excepto en el caso especial de que el coseno sea <= 0 antes y después de la inclinación. La cantidad no necesariamente crece , excepto si definimos que el coseno es igual a 1 antes, es decir, que los puntos normales apuntan directamente hacia la fuente de luz.

Este párrafo entero probablemente debería reescribirse para que sea menos ambiguo. Incluir la isotropía podría hacerlo más completo.


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Tienes razón, está mal redactado. La iluminación se cae con el coseno del ángulo entre la superficie normal y la dirección de la luz inversa, por lo que la redacción implica que la luz brilla hacia la superficie original normal, por lo que cualquier inclinación podría alejarse de la dirección de la iluminación.


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La iluminación en realidad no cae del área de la superficie hacia la luz es más pequeña
joojaa

Tienes razón, creo, "caer" para mí es cualquier cosa que hace que el área de superficie sea más pequeña desde la perspectiva de las luces, por lo que la distancia y la rotación lejos de la luz tienen el mismo efecto para mí, pero mi definición de "caída" off "probablemente no sea matemáticamente correcto: P
chrisvarnz

bueno, sí, pero eso sería difícil de entender para un laico. Muchas cosas pueden caerse.
joojaa

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Lo que hay que hacer en este asunto es definir primero las cantidades que están físicamente en juego aquí, para que todos hablen de lo mismo.

Ahi esta:

  • resplandor ( wikipedia )
    Flujo emitido por una superficie por ángulo sólido por área proyectada. La unidad es W · sr − 1 · m − 2
    ingrese la descripción de la imagen aquí
  • intensidad radiante ( wikipedia )
    Origen del resplandor, se saca la superficie de la unidad.
    La unidad es W · sr − 1
  • intensidad ( wikipedia )
    Una unidad de potencia basada en la percepción por ángulo sólido.
    La unidad es candela
  • luminancia ( wikipedia )
    La luminancia normalmente se obtiene dividiendo la intensidad luminosa por el área de la fuente de luz ( fuente ),
    por lo tanto, esto también se basa en la percepción.
    La unidad es cd · m − 2
  • flujo luminoso ( wikipedia )
    Lo mismo pero no relacionado con el ángulo sólido.
    cita: El
    flujo luminoso es una medida de la cantidad total de luz que apaga una lámpara. La intensidad luminosa (en candelas) es una medida de cuán brillante es el haz en una dirección particular. La
    unidad es la luz.

También puedes hablar de irradiancia ( wiki ) cuando hablas de radiancia recibida.
Y también se puede hablar de irradiación total cuando se habla de la irradiación tomada para todo el hemisferio.

consulte: http://www.crompton.com/light/index.html
y: https://pathtracing.wordpress.com/
y por qué no: http://www.nvc-lighting.com/showuseInfo.Aspx? typeID = 42 & ID = 94

Como puede ver, hay dos clases de unidades, la percepción basada y las unidades físicas absolutas.
el resplandor es la medida que desea observar para comprender a Lambert, en realidad puede ver la caída del coseno directamente en la fórmula.

Puede ver la intuición de esto en este blog: https://pathtracing.wordpress.com/ capítulo "Ley del coseno de Lambert"

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