valgusväli.

Sektsiooni on väga lihtne kasutada. Sisestage lihtsalt pakutud väljale õige sõna ja anname teile selle väärtuste loendi. Tuleb märkida, et meie sait pakub andmeid alates erinevatest allikatest- entsüklopeedilised, seletavad, tuletussõnastikud. Siin saate tutvuda ka teie sisestatud sõna kasutamise näidetega.

valgusväli

valgusvektori väli (vt vektorväli). Päikesekiirguse teooria on teoreetilise fotomeetria haru, milles valgustuse jaotus leitakse rakendades levinud meetodid valgusvoo ruumilise jaotuse arvutamine. Valgusvektori projektsioon mis tahes punkti läbivas suunas on võrdne valgustuse erinevusega väikese ala kahe külje vahel, mis asetsevad selle suunaga risti. Valgusvektori suurus ja asukoht ei sõltu koordinaatsüsteemist. Valgusjoonte teoorias kasutatakse valgusjoonte mõistet, mis on mõistega analoogne jõujooned sisse klassikaline teooria füüsilised väljad.

Vikipeedia

valgusväli

valgusväli- funktsioon, mis kirjeldab mis tahes suunas läbi mis tahes ruumipunkti leviva valguse hulka. 1846. aastal soovitas Michael Faraday oma loengus "Reflections on the Vibration of Rays" esmakordselt, et valgust tuleks tõlgendada väljana, umbes samamoodi nagu magnetväljad millega ta oli tol ajal juba mitu aastat töötanud. Väljendit "valgusväli" kasutas A. A. Gershun klassikas teaduslik töö valguse radiomeetriliste omaduste kohta kolmemõõtmeline ruum(1936). Hiljem defineerisid arvutigraafika valdkonna teadlased selle fraasi uuesti.

Valgusväli pärast filtrit moodustab kolm kiirt. Kolmas kiir, mis vastab viimasele liikmele (5.56), kaldub ümber telje vastassuunas.

Valgusväli Ui (x y) vastab esimesele säritusele.

Solenoidvalgusväljad on väljad õhuta võrdse heledusega ruumis.

See valgusväli on difraktsioon lennuki laine hologrammile kukkumine. Näha on, et tekib ainult esimest järku difraktsioon, nagu see peakski toimuma ülekandeteguri (38.14) muutumisel harmoonilise seaduse järgi: [vrd.

Skaneerides objekti H salvestamisega taastatud valgusvälja, registreerib see sond täpselt samad signaalid nagu objektilt O otse peegelduva välja registreerimisel. Selliste mõõtmiste andmeid kasutades on võimalik määrata väga kõrge täpsus konstruktsiooni väikseimad detailid üldiselt, mitte enam olemasolev objekt. Tehniliste rakenduste jaoks on viimane palju olulisem kui illusiooni loomine objekti olemasolust inimajus: täpsus ja objektiivsus on ju just see, mida tänapäeva tehnoloogia vajab.

Olgu objekti valgusväli Ui (x, y) positiivse läätse abil ümber kaardistatud pildiruumis mingile tasapinnale H. Edasiste kaalutluste lihtsustamiseks eeldame, et objekti pind langeb kokku objektiivi eesmise fookustasandiga.

Valgusvälja arvutamine suure x (kuni -108) korral on väga keeruline ja seda tehakse arvutis. Arvutuste põhjal saadud väljamuster ühtib aga hästi sellest tulenevaga lihtsad funktsioonid geom.

Valgusvälja impulss on võrdne summaga footoni impulsid. Valgusvälja kujutamine footonite kogumina asendab klassikalist valguslainete pilti. Viimast tuleks pidada erijuhtum, nii nagu klassikaline mehaanika on kvantmehaanika eriline (piirav) juhtum.

Nõrga valgusvälja puhul toimub ühe footoni ionisatsioon.Kõrge intensiivsusega kooniväljades on võimalik mitmefotoni ionisatsioon. Siiski äärmiselt kõrge tihedusega fotonivoog laserkiires teeb võimalikuks multifotoni I. Eksperimentaalne haruldaste aurudega leelismetallid täheldasin I.

Tugevas valgusväljas mittelineaarses keskkonnas võivad optilised lained suhelda mitte ainult üksteisega, vaid ka aine akustiliste ja molekulaarsete vibratsioonidega.

Võimsates valgusväljades või väga mittelineaarses keskkonnas vanemad liikmed polarisatsiooni laienemised lakkavad olemast väikesed: nEn - 1 - xa, siis paisumine (1) kaotab oma tähenduse ja vastav jada (2) lakkab koondumast. Sellised probleemid tekivad eelkõige siis, kui uuritakse ülemineku küllastumist kahetasandiliste aatomite süsteemis el-väljas.

AT antud aega valdkonna uusimaid tehnoloogiaid Virtuaalne reaalsus on valgusvälja tehnoloogiad. Neid sõnu kasutatakse sageli, kuid vähe selgitatakse, mida selle all mõeldakse. Hoolimata asjaolust, et tehnoloogia (nagu paljud teised praegu populaarsed tehnoloogiad) on üsna vana (isegi Michael Faraday soovitas tõlgendada valgust elektromagnetväljana), on selles siiski palju tumedaid kohti lihtsaks vilistlikuks arusaamiseks ja mitte kõigile, sealhulgas ja ma mõistan selle võimalusi virtuaalreaalsuse ja realistliku renderdamise valdkonnas.

Seega on valgusväli funktsioon, mis kirjeldab mis tahes suunas läbi mis tahes ruumipunkti leviva valguse hulka.
Kõige lihtsam on seda kirjeldada kahe tasapinna funktsioonina.

Valgusväljade jäädvustamine.
Ja siit me läheme praktilise rakendamise. See on kahe tasapinna funktsioon, mida tänapäevased valgusvälja kaamerad kasutavad. See on läätse ja maatriksi tasapind. Sisuliselt oleks see tavaline foto. Aga see, mida me vajame, on valgusväli. See tähendab, et andmed erinevatest suundadest. Erinevate seisukohtade saamiseks on vaja suur hulk kaamerad.


Siiski on see üsna keeruline inseneriülesanne(Ma juba vaikin, et erinevad maatriksid võivad anda erinevaid tähendusi näiteks valge tasakaalus). Seetõttu asetatakse plenoptiliste (nagu neid nimetatakse) kaamerate tohutu maatriksi ette hulk mikroläätsesid, millest igaüks teravustab pildi oma maatriksi lõigule.

Nagu teate, saadakse samal maatriksil terve hulk pilte. See tähendab, et piltide eraldusvõime pole maatriksi võimalustega võrreldes midagi. 1-megapikslise pildi saamiseks vajate vähemalt 10-megapikslist sensorit.
Lisaks hulgale mikroobjektiividele saab kasutada tavalist aukudega plaati nööpaugukaamera põhimõttel. See on palju odavam kui objektiivid, kuid see mõjutab negatiivselt ava suhet.
Mitsubishi Electricu MERL-i uurimislabor on kasutanud kodeeritud ava, spetsiaalset läbipaistvate ja läbipaistmatute alade maski, mis on paigutatud maatriksi ette. Väidetavalt väldib see pildi eraldusvõime kadu. Aga teema suri välja juba 2009. aastal ja sellest ajast pole sellest enam midagi kuulda olnud.
Samas, milleks see lärm? Mida annab hulk kaameraid võrreldes tavalise sissevõttega kõrgresolutsiooniga? Kaamera massiiv võimaldab kahte asja.
1. Muutke fookuskaugust.


Nüüd ei jää ükski objekt fookusest välja, integreerides kõigi võtete andmed, saate valida mis tahes fookuse (tegelikult sõltub see eraldusvõimest, mida madalam see on, seda vähem võimalusi).
2. väike muutus seisukohad.


See on selle efekti jaoks.

Lubage mul teile meelde tuletada, et te ei saa oma pead teatud piiridest kaugemale pista. Kuid teatud piirides võite olla täiesti vaba. Tegelikult on see vaid 360-kraadise video võimaluste laiendus, mis aitab kaasa täielikumale keelekümblusele.

Valgusväljade renderdamine.
Ja nüüd pöördume valgusväljade renderdamise poole. Tagasi aastal 1996.

Nagu näeme, kasutatakse samu tasapindu ja meetodeid. Luuakse 2 pilti.
Vasakul on tasandi (u,v) projektsioonide massiiv tasapinnale (s,t), see tähendab, et kogu esitasapind (perspektiivne vaade) projitseeritakse väikesele osale tagatasandist (maatriks). See on perspektiivvaade sensori punktist läbi objektiivi. Teisest küljest on vaade pisut erinev.
Paremal on valguse nurkjaotus tagatasandi punktide ümber (s,t). Need on peegelduskaardid. Neid seostatakse perspektiivvaatega. Mõlemad massiivid on integreeritud ja nendest ehitatakse õige pilt. Ilma zd-mudeleid, tekstuure jne kasutamata. Ainult kaks pilti.
Küll aga on näha valgusväljade põhimõttelisi miinuseid – tõmblev, hüplik pilt ja madal eraldusvõime. Üsna suure andmemahuga. See armetu (ehkki täieliku 360-kraadise vaatega) lõvi videos kaalub koguni 400 MB. Tõsi, tihendusalgoritmid võivad selle arvu vähendada 3 megabaidini.
Kuid põhiprintsiip ei erine palju iidsete programmeerijate trikkidest, kes hunniku spraitide abil meile iidsetel arvutitel ja konsoolidel 3D-pilti näitasid. Ja kui arvate, et alates 1996. aastast on palju muutunud, siis eksite suuresti. Siin on valgusväljade kaasaegne renderdus.

Nagu näete, on tähelepanelikult vaadates näha tõmblusi ja hüppeid. Vaata kaste video lõpus.

Kuid võtame valgusväljade renderdamise idee kaugemale. Valgusväljad pole sugugi 3D-mudelid ja nendega töötamine sarnaneb pigem Photoshopis kui 3D-stuudios töötamisega. Ei tööta hulknurkadega, mis tähendab, et ei töötata normaalsete, kiirte jälgimise, kiirte edastamisega.
Võtame näiteks valgustuse. Siin arvutatakse see täiesti erineval viisil. Keskkonnast tehakse tavaline 360-kraadine foto ja selle põhjal koostatakse valguskaart, mis seejärel segatakse mudeli valgusväljaga (hunnik pilte erinevate nurkade alt).

https://www.youtube.com/watch?v=UUvAVjUnE8M
Üsna realistlik ja ei mingit kiirte jälgimist. Ja mis kõige tähtsam, ülikiire.
Ja loomulikult võivad nii valgustuseks kui mudeliks olla dünaamilised videod, mitte staatilised pildid.
Varju projektsiooni saab hõlpsasti arvutada ka konkreetse kaadri silueti järgi.

Valgusvälja ekraanid.
Esiteks loome lihtsalt Tähesõdadest hologrammi.
Võtame anisotroopse peegli, paneme selle horisondi suhtes 45 kraadise nurga all pöörlevale platvormile, ülalt särame projektoriga c kõrgsagedus raamid. Igal nurgal on oma pilt. Ja tere Star Wars!

Mängi ja sellest piisab. Liigume edasi tõsiste VR-probleemide juurde.
Näiteks konflikti vergentsi ja meie silmade kohandumise vahel. Selgituseks, vergents on mõlema silma samaaegne liikumine vastassuundades, et säilitada binokulaarse kujutise terviklikkus. Ja kui virtuaalne objekt on "kaamerale" väga lähedal, püüavad silmad samaaegselt vähendada optilisi telgi (vergents) ja keskenduda objektile (majutus), mis põhjustab ebamugavust kuni merehaiguse ja väsimuse sümptomiteni. silmalihased, millega sageli kaasneb peavalu. Üldjuhul tuleb lasta silmal teravustada erinevatele kaugustele ja selleks saab kasutada valgusvälja. Uues NE-LF (Near Eye Light Field) kiivris on ühe ekraanipaneeli asemel paigaldatud kaks korraga, üksteise järel, umbes viie millimeetri kaugusel. See disain on "heleda väljaga stereoskoop". Erinevatel paneelidel olevatel piltidel on erinevad teravustsoonid, moodustades ühtse valgusvälja (valgusvälja). See toetab silma loomulikku teravustamist ja leevendab ebamugavustunnet.

Kuid see kõik on surrogaat. Nvidia on välja töötanud tõelise valgusvälja prillide prototüübi, millel on OLED-ekraani peal mikroläätsede komplekt. Praktiliselt keeras valgusvälja kaamera.

Tänu sellele on pilt selge, otse silmade kõrval ehk pole vaja piklikku asja näole, silmad ei väsi, nende jaoks on kõik loomulik.
Arva ära, mis viga? Mis valgusvälja kaameral viga oli? Mis on selle peamine puudus? See on õige, resolutsioon.

Noh, viimane selles nimekirjas, kuid kõige julgustavam salapärane startup Magic Leap. Tõotab meile liitreaalsuse valgusvälja tehnoloogiat.

Minu operatsioonisüsteem ja muud maiuspala.

Avalikkus ei tea idufirmast absoluutselt mitte midagi. Üleüldse. Pimedusse varjatud mõistatus. Siiski õnnestus tal koguda 2 miljardit dollarit investeeringuid, Carl! Muidugi mitte kickstardis, vaid suurfirmadelt. Ja loomulikult näitas ta neile midagi sellist, millest käsi kõhklemata rahakoti poole sirutas. Kes annaks paari reklaami eest sellist raha?
Just hiljuti vahendas meiega uudist Magic Leap, kes demonstreeris oma tehnilisi saavutusi.

Kas sa tead, mis see on? Plastist? Klaas? Objektiiv? Ekraan? Ei arvanud. Ärge isegi proovige.
Magic Leap väidab, et on valgusvälja fotooniline kiip! Ei rohkem ega vähem. Loomulikult on tegemist nanotehnoloogia tootega, millel on ka vastav hinnasild. Välja hinganud?
Nüüd proovime seda välja mõelda. Uurime patente.

Difraktiivseid optilisi elemente (DOE) võib mõista kui väga õhukesi "läätsi", mis tagavad kiire moodustamise, kiirte jagamise ja hajumise või homogeniseerimise. Magic Leap kasutab lineaarset riivümarate läätsedega, et eraldada kiir lainefrondil ja luua soovitud fookusega kiirid. Sel moel suunatakse valgus teie silmadesse ja tundub, et see on õigel fookustasandil.

Need DOE-d on äärmiselt õhukesed, võrreldavad nende juhitava valguse lainepikkusega. Nende seadmete peamine puudus on jäik sidumine ühe konkreetse funktsiooniga. Nad ei saa töötada erinevatel lainepikkustel ega muuta omadusi erinevad punktid reaalajas keskendumine. Seetõttu on vaja kasutada mitut erinevat sellist difraktsioonilist optilist elementi. Igaüks neist on teritatud teatud fookuskauguseni. AT sel juhul kasutatakse mitut kihti DOE-d, väidetavalt saab neid sisse ja välja lülitada. Keskmiste fookusväärtuste jaoks kasutatakse kihtide kombinatsioone. DOE aktiivse komplekti muutmine muudab valguse teekonda fotoonilise valgusvälja kiibilt lahkumiseks. Lisaks kinnitas Magic Leap haletsusväärselt, salapärase püüdlusega, et on õppinud luua valgusega pimedust. Kui paned ühe DOE peale sisepind läätsed ja veel üks väljastpoolt, saame valgust summutada samamoodi nagu seda kasutatakse mürasummutavates kõrvaklappides. Väljavõte patendist:
Sellist süsteemi saab kasutada tasapinnalise lainejuhi valguse summutamiseks taustavalguse või valguse suhtes päris maailm, umbes nagu mürasummutavad kõrvaklapid.
Igal DOE-l on oma fookustasand (kiht) ja nende kompositsioon moodustab juba lõpliku pildi. Nii et jah, see on mitmekihiline fotooniline nanokiip. Sa ei kirjuta midagi.

Või klaasitükk ja lahutus 2 miljardi dollari eest)).
Ja lõpuks tahaksin välja pakkuda veel ühe võimaluse valgusvälja loomiseks. Peaaegu unustatud.

Tõsi, ka siin ei hiilga resolutsioon.

Piirangud ja eelised.
Peamine eelis on ülikõrge realistlikkus ja loomulikkus. Peaaegu filmilik. Arvestades, kui oluline see VR-i keelekümbluse jaoks on, ei kavatseta sellest suunast kindlasti loobuda. Siiski tuletan meelde, et fotogrammeetria meetodid annavad sarnaseid tulemusi.

Põhimõtteliselt on need meetodid väga sarnased, kuna fotogrammeetria on üles ehitatud ka videost ja fotodest, kuid erinevalt valgusväljadest ei genereeri see pildikaarte, vaid standardseid 3D-mudeleid, mis on kaetud fototekstuuridega. Kahjuks on need üsna rasked (mitme hulknurksed) ja kaugel optimaalsest. Tegelikult saab valgusvälju fotogrammeetria meetodeid kasutades tõlkida 3D-mudeliks (kuigi mitte liiga lihtne) ja 3D-mudelist on valgusvälja ekraanitõmmise tegemine üsna lihtne.

Nii et üks võib kergesti teiseni viia.
Tuleb mõista, et valgusväljad ei ole 3D-mudelid. Need ei ole interaktiivsed. Need võivad olla videoanimatsioonid, kuid mitte arvutianimatsioonid. See on suur video, ei midagi enamat. Need ei ole zd-mudelid, nad ei tunne kokkupõrkeid ja helitugevust, kuigi saate neisse kokkupõrkekastid peita ja animatsioone skriptidega muuta. Kuid protseduuriline animatsioon, hävitatavad objektid, ragdoll ja muud funktsioonid on võimatud. Need on rohkem taustad ja taustad kui tegelikud interaktiivsed NPC-d. Muidugi võib suur hulk animatsioone seda puudujääki leevendada. Kuid valgusväljade andmemahud ületavad mis tahes mõistlikud piirid. See on jällegi hunnik fotosid, mis on tehtud peaaegu kõigi nurkade alt. Ja animatsioonide puhul pole need pildid, vaid videod. Piisavalt suured mudelid (näiteks ruum) võivad võtta kümneid gigabaite. Teisest küljest, erinevalt zd-mudelitest, pole nende keerukus / hulknurkade arv oluline. Valgusväljad on äärmiselt ressursisäästlikud (mälule halastamatud) ja suudavad tuhande dollari eest pakkuda virtuaalreaalsusele ilma videota 90 kaadrit sekundis. Objekti keerukus võib aga mõjutada selle tihendamist. Saate videos kuubi kokku suruda palju paremini kui inimmudelit. Jällegi, erinevalt mudelitest pole hulknurkadele ja nii edasi piiranguid. Ainult video suurus. Kuid arvutusressursside jaoks pole vahet, millist videot esitada. Avatar või simpsonid, mängijat ei huvita.
Olen sügavaim veendumus, et kasutatakse segatehnoloogiaid.
Fotogrammeetria + valgusväljad = filmilik + interaktiivne.
Ja need, kes nüüd teravdavad tarkvara fotogrammeetriliseks skaneerimiseks, mängumootoreid valgusväljade renderdamiseks ja riistvarakiirendusega videokoodekeid viivitamatuks voogesituseks, võivad võita. Kuid nad ei saa hoolimata kõikvõimalikest riistvaralistest imedest hoolimata samas ruumis vähemalt 50 ms viivitusega isegi täis-HD-d Wi-Fi kaudu voogesitada. Nii et see pole nii lihtne.