Su yüzeyinin etrafına sarmak için polarize yansıma ve kırılma


12

Yörüngesel bir uzay habitatında gerçekçi su görüntüleri oluşturmak istiyorum. Görüntünün gerçek zamanlı olarak oluşturulması gerekmez, ancak haftalarca sürmesini istemem. Saatlerce veya birkaç gün içinde gerçekçi görüntüler oluşturabilecek bir yaklaşım arıyorum.

Yaşam alanı silindiriktir ve kavisli iç yüzey yaşam alanıdır. Silindirin ekseni etrafında dönmesi, yerçekimi yaklaşıklığını sağlar. Bunun fiziğini simüle etmenin detaylarını aramıyorum, sadece bir görüntüyü oluşturuyorum.

Bilmek istediğim özel yön polarizasyon. Su yüzeyinden yansıyan ışık polarize olur, suya geçen ışık yansıyan ışığa dik olarak polarize olur. Bu etki göz ardı edilir ve yansıtılan ve iletilen ışık oranlarının modellenmesi, sadece bir su yüzeyi olduğunda oldukça iyi çalışır, ancak silindirik habitatın eğimli yüzeyin büyük oranlarını alan su kütleleri varsa, belirli bir ışın çok çeşitli açılardan çoklu yansımalar. Bu, yansıyan ışığın oranının daha önce uygulanan polarizasyon açısına bağlı olacağı anlamına gelir.

Kavisli bir su yüzeyinden çoklu yansımaların gerçekçi görüntülerini verebilecek bu tür etkileri içeren mevcut yaklaşımlar var mı? Ayrıca kırılma ile polarizasyon modellemeleri de gerekir. Su yerlerde sığ olacak, bu yüzden sonuçları etkilemek için polarize kırılma bekliyorum.

Değilse, mevcut bir ışın izleyiciyi uyarlayabilir miyim yoksa bunun sıfırdan başlayarak bir yaklaşıma ihtiyacı var mı?

Sadece sıradan bir gözlemciye gerçekçi olmak için değil, beklenmedik etkileri keşfetmek için gerçekçilik arıyorum. Açıkçası çoğu gözlemci (ben dahil) günlük yaşamdan tanıdık olmadıkları için aranacak etkileri bilmeyecekler, bu yüzden sadece "ikna edici" olmak yerine "makul olarak fiziksel olarak doğru" arıyorum.

Yanıtlar:


9

En yaygın olarak önerilen yöntem , o ışın boyunca iletilen ışığın polarizasyonunu temsil etmek için bir ışık ışınının Stokes parametrelerini izlemek için kaybolan Mueller hesabı gibi görünmektedir . Bir ışın polarize olmayabilir — (1, 0, 0, 0) 'ın Stokes parametreleri — veya toplamda ışığın bir özelliği olan çeşitli yönlerde dairesel veya doğrusal olarak polarize edilebilir. Yüzeyde, polarizasyona göre ışık saçılır ve Stokes vektörü, yüzeyin Mueller matrisi ile çarpılarak yayılır.

Toshiya Hachisuka'nın ışık polarizasyonunu izlerken ışın takibi hakkında bir yazı . İyi bir giriş gibi görünüyor ve umut verici görünen birkaç referans var. Makale , ışının polarizasyon durumunun doğrudan izlenmesi için tartışır : toplu bir gösterim yerine, belirli bir ışık ışınının iki harmonik salınımının yönünü ve frekansını ayrı ayrı izler. Bu, polarizasyon etkilerini doğru bir şekilde üretmek için daha fazla örneğe ihtiyacınız olması dezavantajına sahip olabilir, ancak daha fazla etki üretebilir (makalede ince film etkileşimi).

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.