Gerçekçi bir “kızılötesi görüş” etkisi nasıl oluşturulur?

Gölgelendiricilerle gerçekçi bir kızılötesi görüş efekti nasıl inşa edersiniz? Gerçekçi olarak, bu örnekte olduğu gibi gerçekçi görünen birini kastediyorum .

Bir malzemenin ne kadar ısı yaydığını belirlemek için bir doku yapma hakkında bir fikrim var ve daha sonra normalin nokta ürününü kullanarak ve bu vektörün ne kadarının izleyiciye ulaştığına bakarak vektörü belirledim, ancak bunun termal görüşün tamamen yanlış bir şey uygulamaya başlamadan önce daha iyi bir yaklaşım olup olmadığını kontrol etmek istedim.

IR var ve sonra IR var. Yaygın olarak " kızılötesi " olarak adlandırılan ışık dalga boyu aralığı , insan görme aralığının (yaklaşık 700 nm) kenarından 1 mm = 1.000.000 nm'ye kadar uzanır.

Philipp'in cevabı , temelde normal görünür ışığa benzeyen "kızılötesine yakın" ışık (yaklaşık 700 ila 1,400 nm) için doğrudur, ancak yardımsız insan gözü tarafından görülemez. IR'ye yakın görmeyi modellemek için, nesne dokularınızı ve ışık kaynağı renklerinizi, yansımalarını ve ışık yoğunluklarını normalden farklı dalga boylarında modelleyen alternatiflerle değiştirirsiniz.

Bununla birlikte, sorunuzun ifadesine ve bağlandığınız videoya dayanarak, çoğu günlük nesnenin termal radyasyon spektrumunun zirvesine karşılık gelen "termal kızılötesi" aralığıyla (8.000 ila 15.000 nm) daha fazla ilgileniyor gibi görünüyorsunuz. insan vücudu dahil. Bu radyasyon hala "ışık" gibi birçok şekilde davranır ve standart bilgisayar grafik teknikleri ( dalga boylarının ışın ışınlarının standart varsayımlarının bozulmaya başlamasına yetecek kadar uzun olduğu radyo dalgalarının aksine) kullanılarak modellenebilir , ancak dünya görüldüğü gibi termal kızılötesi özellikleri vardır:

• Yukarıda belirtildiği gibi, çoğu nesne termal IR'de parlayacaktır. Görünür ışık için, genel olarak yalnızca birkaç gerçek ışık kaynağı olduğunu varsayabilirsiniz, diğer her şey diğer kaynaklar tarafından yayılan ışığı yansıtır. Termal IR için, seçilen tam dalga boyuna (boylarına) bağlı olarak, bunun tam tersi de geçerlidir.

• Tersine, çoğu yüzey termal IR'yi oldukça verimli bir şekilde emecektir. Bu da onları ısıtır ve kendilerinin daha fazla IR yaymasına neden olur. Aslında neredeyse her yüzey fosforluymuş gibi .

• Çoğu yüzey tarafından yayılan termal IR spektrumu (yani "renk") esas olarak sıcaklıklarına bağlı olacaktır. Yüzey malzemesinin içsel emisyonunun da bir etkisi vardır, ancak nispeten sınırlı bir etkisi vardır.

Bu nedenle, normal ışık görüşüne kıyasla, gerçekçi termal kızılötesi görüşün modellenmesi , küresel aydınlatma ve dinamik olarak değişen emisyon değerleri üzerinde daha fazla vurgu yapılmasını gerektirecektir . Ayarınıza bağlı olarak, burada biraz hile yapabilirsiniz: örneğin, statik sahneler için, küresel radyasyon termal transfer işlevleri bir kez önceden hesaplanabilir ve tıpkı küresel aydınlatmayı taklit etmek için yaptığınız gibi statik bir ışık haritasına dönüştürülebilir görünür spektrum.

Görünümü oyununuzdaki bir termografik kamera ile simüle etmek istiyorsanız , en azından aşağıdakileri tavsiye ederim:

• Nesneleriniz için özel kızılötesi emisyon ve / veya yansıtma dokuları çizin ve / veya hesaplayın. Yüzey sıcaklıklarına karşılık gelmesi gereken sıcak nesnelerin (insanlar veya makineler gibi) emisyonuna özellikle dikkat edin. Yansıtıcılık nispeten daha az önemlidir.

• Muhtemelen toplam termal IR akısına karşılık gelen tek bir spektral kanal (yani her şeyi tek renkli olarak çizmek) kullanmak isteyeceksiniz. Termal görüntüler için kullanılan geleneksel yoğunluk dilimlemesini taklit etmek için , elde edilen gri tonlama değerlerini yanlış renk gradyanına eşleyerek görüntüyü sonradan işleyebilirsiniz .

• Yüzeylerinizin sıcaklığını açıkça takip etmeyi düşünün, örneğin, bir kişinin yalan söylediği yerde bir nokta, kişi taşındıktan sonra bile bir süre sıcak kalacaktır (ve böylece IR'de parlayan). Gerçekçilik ve hesaplama maliyeti arasındaki farklı ödünleşmelerle (örneğin, tepe noktası sıcaklık takibi, geçici yerel sıcaklık değişiklikleri için çıkartmalar ekleme, vb.) Başa çıkmanın birkaç yolu vardır. Muhtemelen bunu yapmak gerekmez çok gerçekçi, ama bu bile bu etki mevcut olan hiç hoş bir dokunuş olurdu.

Normalde dünyadan gördüğünüz şey ışığın nesneler tarafından yansıtılan görsel kısmıdır. Yeşil nesne yalnızca yeşil ışığı, kırmızı nesne yalnızca kırmızı ışığı ve mavi nesne yalnızca mavi ışığı yansıtır. Kızılötesi, gözlerinizin algılayamadığı dördüncü bir renk olarak düşünülebilir. Kızılötesi kamera kızılötesi ışığı bir sensörle algılayıp kızılötesi görüntüyü görebileceğiniz dalga boylarına dönüştürerek kızılötesi ışığı size görünür hale getirir.

Tıpkı bazı malzemelerin kırmızı, yeşil veya mavi renkte az çok parlak olması gibi, IR'de de farklı şekilde parlaktırlar. IR parlaklığı, görünür ışıkta ne kadar parlak olduğuna karşılık gelmekle birlikte zorunlu olmak zorunda değildir.

İşte görünür ve IR'de bir sahne. IR'deki ağaçların yapraklarının gövdelere göre nasıl daha parlak olduğunu, ancak binanın cephesinin farklı bölümlerinin IR parlaklığının görünür ve IR ışığında benzer olduğunu unutmayın.

Yapabileceğiniz şey, tüm dokularınızın iki versiyonunu oluşturmaktır: görünür ışık için bir RGB dokusu ve kızıl ötesi için alternatif tek renkli bir doku. Normal modda RGB dokusunu ve IR modunda IR dokusunu kullanırsınız.

Kızılötesi modunda farklı ışık kaynakları kullanmayı da düşünebilirsiniz. Güneş, görünür ışık kadar IR ışığı üretir. Ancak yapay ışık kaynakları (halojen lambalar veya ışık yayan diyotlar gibi) az veya neredeyse hiç IR ışığı üretmez, bu nedenle kızıl ötesi hiçbir şeyi aydınlatmazlar. Öte yandan IR'de çok daha güçlü (açık ateş gibi) veya yalnızca IR'de (kırmızı renkte yanacak kadar sıcak olmayan sıcak nesneler) veya yapay IR ışık kaynakları gibi görünen ışık kaynakları vardır. IR gözlüğü takarsanız, TV uzaktan kumandasını el feneri olarak kullanabilirsiniz?). Normal ve IR ışıktaki farklı ışık koşulları ilginç bir oyun öğesi olabilir.