球谐波光照(Spherical Harmonic Lighting)

最新推荐文章于 2023-12-21 18:16:32 发布
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球面谐波光照(SH)是一种基于物理的光照模型，用于计算点光源在表面的光照效果。它涉及到BRDF、间接光照、几何关系和可见性。通过蒙特卡洛方法进行半球均匀采样，并使用伴随勒让德多项式进行亮度信号的编码和重建。SH提供了一种松耦合的光源表示，适用于材质描述，且在某些情况下，如VPL，能克服空间位置固定的局限性。

SH(Spherical Harmonic Lighting 球面谐波照明)：

1.基于物理的光照计算：


这个光照模型，是一个典型的基于物理的光照模型。是对当前点法线方向的半球内的光照强度的积分。

：为点x处在w方向上的光密度；
：物体自身在点x处发出的光线；
：表面上x处的BRDF，它将从wi方向上进入到该点的光反射并变换到wo方向上；这里

最低0.47元/天 解锁文章
Spherical Harmonic Lighting(球谐光照)
BugRunner的专栏
11-21 1万+
1.简介  球谐光照是实时渲染技术中的一种，属于Precompute Radiance Transfer(PRT)的范畴。经过预处理并存储相应的信息之后，它可以产生高质量的渲染及阴影效果。球谐光照需要使用新的光照方程来代替通常的光照方程，并将该方程中的相关信息使用球谐基函数来投影到频度空间，并用系数进行表示（该变换与信号处理中的Fourier变换同样的道理）以一定的方式存储。在渲染的过程中就结合
Global Illumination_Spherical Harmonic Lighting(球谐光照)
qq_35312463的博客
08-01 2616
一、球谐光照 球谐光照(Spherical Harmonic Lighting)就是基于球面调和(SH, Spherical Harmonics)这个数学工具的一种光照/着色算法。球谐光照也是一种用让我们捕捉(capture)光照、随后进行重新光照(relight)、实时展现全局光照(Global Illumination)风格的区域光源(area light sources)与软阴影的一种技术。 如果你可以理解一维函数的傅立叶变换(Fourier Transform)，那么其实你也很容易理解在图形学领域里
简单理解spherical harmonic lighting（球谐光照）
热门推荐
leon
10-18 2万+
1.球谐光照球谐光照在现代游戏图形渲染领域应用很广，用于快速的模拟复杂的实时光照，例如unity中的light probe以及一些不重要的实时光源，可以用球谐光照快速的计算。球谐光照的优点是运行时的计算量与光源的数量无关，如果参数足够却可以较好的模拟实时的光照结果。球谐光照的原理不仅涉及图形学，概率论，信号分析，微积分等大量复杂数学公式，这里对这个球谐光照的背景和应用做个最简单的理解
球谐光照
yinfourever的专栏
05-14 4630
一.原理 球谐光照实际上是一种对光照的简化，对于空间上的一点，受到的光照在各个方向上是不同的，也即各向异性，所以空间上一点如果要完全还原光照情况，那就需要记录周围球面上所有方向的光照。注意这里考虑的周围环境往往是复杂的情况，而不是几个简单的光源，如果是那样的话，直接用光源的光照模型求和就可以了。 如果环境光照可以用简单函数表示，那自然直接求点周围球面上的积分就可以了。但是通常光照不会那么简单，...
Spherical Harmonic Lighting
03-20
球谐光照技术是用于实时计算3D模型上区域光源所产生的光照效果的一种方法，通过这种技术，可以捕捉光线效果并重新照明，以生成类似全局光照效果的图像。球谐光照技术起源于2002年Siggraph大会，由Sloan、Kautz和...
球面谐波函数 （Spherical harmonic function）分析实际颗粒形状公式推导及数值实现 Part 1
weixin_41797057的博客
09-08 2262
球面谐波函数是一组定义在单位球上的基函数，是傅里叶展开式的一种；球面谐波函数最早应用于电磁场、核物理学、行星重力场计算，Garboczi (2002)最早基于该方法分析了混凝土集料的颗粒形状特性；展现出其对颗粒形状解析表征的强大能力。球面谐波函数对颗粒形状分析主要原理是将颗粒的形状视作一个三维的解析表达式，并能够用球面谐波基函数的线性组合进行展开，如下式表示：其中，表示阶数，表示次数；表示球面谐波基函数，表达式如下：表示关联勒让德函数，系数的表达式如下：其中星号表示共轭复数。
球形谐波
02-17
球形谐波 实验 n = 100; a = 20 n = 100; a = 20由于WolframEngine的许可证限制只能启动8个内核，因此我们必须在8个核心CPU实例上运行实验。 所有者 计算指标 有效（y / n / na） 时间成本（小时） CPU优化 w 1个 ñ 0.07 CPU优化 w 2 ñ 26 8核CPU-1 w 3 ñ 73.5 8核cpu-2 w 4 ñ 87 8核cpu-3 w 5 ñ 95 8核CPU-4 w 6 ñ 91 nn 8核CPU-5 8核CPU-6 8核CPU 7 8核CPU-8
【理论】球谐光照
折戟
05-25 3288
原文：https://huailiang.github.io/blog/2019/harmonics/ 前半部分是将球谐的原理和方法，后半部分讲unity中内置的球谐计算 游戏中的光照可以被简单分为两个部分，直接光和间接光。直接光中我们研究各种不同的BRDF材质，甚至BSDF，BSSSRDF等等。这些模型据有很不错的表现力，足够我们区分金属，皮肤，木头等等不同物体的着色表现。但这并不能满足我们，因为光并不是那么简单，光会被反射，会被折射，会被透射，会被吸收，所以物体的受光情况同时又由这个场景..
球谐光照技术 —— 原理+程序（全网最通俗易懂的版本）
Dezeming的博客
12-17 1万+
渲染基础 研究球谐光照必备的知识，这里简单总结一下。 假设时间是静止的，空间中充满了光子。衡量一个表面的光子数量可以表示为flux，单位是joules/second或者watts。 单位面积的flux称为irradiance，单位是 watts/meter^2，大小与投影夹角有关，夹角变大，单位面积的irradiance就会变小。 MonteCarlo 之前写过一堆关于MC和MIS等技术的文章了，网上资料也是一大堆，这里就不再赘述。 canonical random varia...
球面谐波函数 （Spherical harmonic function）分析实际颗粒形状公式推导及数值实现 Part 4 SH展开系数的重构
weixin_41797057的博客
09-15 1697
使用球面谐波函数重构出颗粒的表面轮廓，并使用基于表面网格的形状特征分析方法，能够得到颗粒的形状特征，是球面谐波函数分析的正问题，当考虑到在离散元中使用不规则颗粒时，就需要研究如何借助SH展开的方法得到形状参数符合一定规律的颗粒这样的反问题。Wei等人的文献提供了一种简单的重构方法，并给出了相应的程序，
图形学基础|球谐光照（Spherical Harmonics Lighting）
【黑键】
07-03 1万+
球谐光照（Spherical Harmonics Lighting） 文章目录球谐光照（Spherical Harmonics Lighting）一、前言二、球谐函数2.1 基函数2.2 投影与重建2.3 应用三、漫反射环境光3.1 IrradianceMap3.2 数学推导3.3 实践参考博文 一、前言 在学习图形渲染的过程中，一直對球谐函数（球谐光照）有一点了解，但没有亲手实现过。 关于球谐函数的数学概念是比较复杂的，笔者也实在无法完全理解，这篇文章只能从做东西的角度来说，公式是如何和代码进行对应的。
【AI数学】NeRF中的球面谐波函数（Spherical Harmonics）
木盏
12-21 5100
球面谐波（SH）因为其良好的性质活跃在NeRF、Plenoxels、3DGS等显隐式场景表示的方法中。 问：球面谐波是什么？ 答：一组基函数。可以理解为傅里叶分解的一种特殊形式，即“任何函数都可以用这组基的算术组合来近似”。
球谐光照简述
学而时习之
03-06 1534
本文主要参考作者在Siggraph上的PPT，都在参考文献中给出，详细理论证明请看论文，代码也在以下链接的论文主页上 论文作者提出经验和理论证据表明，在实践中，irradiance仅取决于的前2阶spherical harmonic modes of the illumination，并且可以表示为表面法线的笛卡尔分量的二次多项式。 实际上，Lambertian BRDF滤波器的99％能量包含...
球谐光照学习笔记
学无止境
12-05 1613
学习记录 以前遇到球谐，就只知道unity中可以直接用SH9函数获取结果，为什么要用这个来计算间接漫反射，为什么是3阶球谐。这些疑问学习后才逐渐了解。其数学推导的过程可能实际应用中不太会设计，但是了解原理和过程还是挺值得学习的 球谐函数是拉普拉斯方程分离径向后，角度部分通解的正交项 那么就需要了解球坐标系下的拉普拉斯方程分离变数的过程，将角度部分分离 通过俩步分离变数 得到3个耦合的常微分方程 用表示连带勒让德函数，所以之前球谐函数通解的复数形式就可以表示为 ...
关于球面谐波
weixin_34384557的博客
06-07 2319
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...
实时全局照明技术：球谐函数光照详解
Spherical Harmonic Lighting的核心在于利用球谐函数（Spherical Harmonics）来近似表示复杂的光照环境。球谐函数是一种在三维空间中描述光线分布的数学工具，它们是正交的、归一化的函数，可以在球面上形成一系列的...
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