计算机图形学概念——立体角

第六章 辐射度学和光度学基础 辐射度学和光度学基础 阅读详情

最近在复习图形学的时候,发现这个概念特别容易混淆。

立体角可以看作平面角在三维空间的扩展,对于某段曲线 L 的平面角,数学定义为:

\theta = \frac{l}{r}

其中,l 表示 L 在以 r 为半径的圆上的投影弧长,r 表示圆的半径。

更常见的是微分形式,

d\theta = \frac{dl}{r}

而对于空间中某个曲面 A 对应的立体角,公式为:

\alpha = \frac{a}{r^{2}}

其中,a 表示 A 在以 r 为半径的球面上的投影面积,r 则表示球的半径。

微分形式:

d\alpha = \frac{da}{r^{2}}

 在记忆时,有两种方法帮助我们记忆,一种是:曲面在单位球面上的投影面积,另一种是:曲面在半径为 r 的球面上的投影面积占总面积的比例。

但如果这样记忆,我们很容易弄混淆,把公式误以为是\alpha = \frac{a}{4 \pi r^{2}},但其实乘了 4\pi,4\pi本身是一个无量纲的常数,可以认为是一个缩放因子,这与平面角乘了 2\pi 也类似,因为如果不进行缩放,角度的范围会变成0~1,并不直观,尤其在表示一些特殊角的时候(例如 \frac{\pi}{3} 会变成 \frac{1}{6})。

有关立体角微分的完整公式推导,可以参考[数学] 立体角 (Solid Angle) - 知乎 (zhihu.com)

计算机图形学中涉及到的光度学概念 需要注意的是,计算机图形学是把辐射 (Radiance) 等概念和亮度 (Luminance) 等概念混为一谈的。前者是辐射度量学的概念,后者是光度学的概念;事实上,辐射强不一定亮度强,比如红外光人眼是看不见的,那么一个红外光源,它不管辐射是强是弱,人眼都是感觉不到的,所以亮度都是 0。在计算机图形学中,肯定不会讨论人眼看不到的东西,所以如果出现了辐射度量学的概念,那么我们直接把它们当成光度学中共轭的概念就行了。 人眼对辐射的可见性用什么衡量呢?要用到光度函数 (Luminous efficiency fu 阅读详情

相关推荐

多维空间的立体角(学术论文)

多维空间的立体角(学术论文)。通过对立体角表示的分析,给出了平面角的表示.由此推广到n维空间的立体角的表示,进一步得n维空间整个空间的立体角.

立体角:定义与公式

立体角:定义与公式立体角的概念立体角的公式 立体角(solid angle)这个概念很明显就是平面角向三维的推广,在我长达二十年的学习生涯中我觉得我应该没有正式接触过这个概念,所以上学期在关于辐射的一个公式里看到才会觉得很懵,这一篇就简单总结一下我现在对立体角的认识吧。 立体角的概念 既然立体角是平面角向三维的推广,那么我们先回顾一下平面角的定义。在高一数学必修一以前,我们对角的认识应该还停留在两边夹一尖儿,用量角器能量角的大小的阶段,用量角器量出来的角单位是度。高一数学必修一对平面角的定义是单位圆上对应的

一个不愿透露姓名的博客 2万+

英飞凌TC3xx DSADC旋变软解码实战:从示波器波形到VX1000数据,手把手教你避坑

本文详细介绍了英飞凌TC3xx系列微控制器的DSADC模块在电机旋变软解码中的实战应用。从示波器波形分析到VX1000数据采集,提供了一套完整的调试方法论,帮助工程师快速定位和解决常见问题,提升解码精度和系统性能。

weixin_30598225的博客 517

立体角总结

本文主要总结立体角相关概念。

qq_45552815的博客 6834

论文理解【LLM-OR】——【Step-Opt】Training LLMs for Optimization Modeling via Iterative Data Synthesis and

本文提出 Step-Opt-Instruct 方法,针对用 LLM 做 OR 问题求解任务,用迭代问题生成 + 分步验证机制实习更可靠的训练数据合成,从而微调开源 LLM 得到 Step-Opt。在多个 OR 建模基准提升性能,尤其在复杂问题上提升更明显

佚失的诗篇 806

C++,使用Qt设计一个登录窗口

使用Qt设计一个登录界面

heyu0311的博客 2991

立体角的定义即常用公式

立体角的定义即常用公式

fortunemouse的博客 1万+

使用 Mid360 从零开始搭建实物机器人入门级导航系统 —— 基于 Fast_Lio 和 Move_Base

本文详细介绍了如何使用Mid360机器人从零开始搭建一个基于Fast_Lio和Move_Base的入门级导航系统。通过配置 ROS2、集成激光雷达、IMU、Fast_Lio、Move_Base 等模块,我们成功构建了一个能够实现自动导航的机器人系统。在实际开发中,随着需求的变化,你可以不断调整参数、优化路径规划算法、增加新的传感器等,逐步提升机器人的智能与功能。

小蜗牛的珍贵百宝箱 3567

立体角(Solid Angle)

问题来源 今天在学习BRDF的时候遇到立体角这个概念,然后自己学习了一遍, 在这里和大家分享一下。 立体角定义: 以观测点为球心构造一个单位球(r = 1),任意物体投影到该球面上的投影面积(s),即为该物体对于该观测点的立体角。因此,立体角是单位球面上的一块面积。 二维平面上过渡理解: 在二维平面上我们先来理解圆心角这一概念,在这里我们知道 圆心角= s / r,(...

HJ.Zhou 3万+

分区补光与ISP图像调节技术

在安防监控场景中,逆光、强光、明暗不均(如门口 / 窗边的 “阴阳脸” 画面)是导致图像细节丢失的核心问题。分区补光技术通过对画面不同亮度区域精准补光,解决 “局部过曝 / 欠曝” 难题;ISP(图像信号处理器)图像调节技术则通过算法优化,提升画面色彩、对比度与细节。二者协同可实现 “硬件补光 + 算法优化” 的双重增强,是低功耗摄像机实现高清画质的关键技术组合。分区补光与 ISP 图像调节技术:原理、协同方案及安防监控应用案例。一、核心技术原理解析。

AIoT深度探索者 | 嵌入式系统架构师 深耕物联网(IoT)与人工智能(AI)融合技术,聚焦​​边缘计算、图像开发、低功耗通信协议​​,致力于智能硬件,关注我获取最新技术文章信息与海量资源~ 730

AI工具 | 每个打工人必备的15款人工智能超级工具

不过,还是有一些靠谱的人工智能平台,它们可不只是营销噱头。有些AI公司正试图改变游戏规则。人工智能工具让人们能够更聪明地工作,而不是更辛苦地劳作。如果你想知道未来有什么,那就来看看这10款人工智能工具吧,它们将彻底改变我们的工作方式。

Vampire_2017的博客 5万+

[GAMES101学习笔记] 角度与立体角

[GAMES101学习笔记] 角度与立体角 FesianXu 2020/09/16 at UESTC 前言 本系列文章是笔者学习GAMES101 [1]过程中的学习笔记,如有谬误请联系指出,转载请注明出处,谢谢。 ∇\nabla∇ 联系方式: e-mail: FesianXu@gmail.com QQ: 973926198 github: https://github.com/FesianXu 立体角 计算机图形学中的光线传播建模是一个非常重要的课题,我们考虑到光线在实际物理空间上的传播是...

机器学习杂货铺1号店 2978

PCIe Link Training 深度解析:从物理检测到高速数据传输

本文深入解析PCIe链路训练(Link Training)的技术细节,揭示了这一复杂协商过程的五个关键阶段:物理检测阶段通过电气特性识别设备连接;轮询阶段建立时钟和符号同步;配置阶段确定链路宽度并处理拓扑异常;恢复阶段完成速率切换和信号均衡;最终进入正常工作状态。文章特别强调了高速率下的均衡技术挑战,以及验证工程师需要关注的多个维度,包括状态机跳转、有序集内容、均衡算法和错误恢复能力。随着PCIe速率不断提升,理解这一底层机制对高速接口设计具有重要价值。

元直的博客 1657

计算机图形学(一)——辐照度学概述

辐照度(irradiance)定义为电磁辐射入射于曲面时每单位面积的功率,直观理解为能量在入射点处的量化值。在计算机图形学中,就是要求解场景中任意位置的辐照度大小。如果求得辐照度的大小,剩下的事情就是如何利用所求解得到的辐照度渲染出一张静帧图像,而不同的求解方法,对应着不同的渲染算法,每一个算法都有其独特的风格。本部分就是要理清计算机图形学中最基本的辐照度物理量之间的定义与关系。 1.1 ...

weixin_30352645的博客 1891

解决Office 365 SMTP问题:C#邮件发送详解

本文介绍了如何在C#中使用Office 365 SMTP服务发送邮件。重点讲解了正确配置SMTP客户端的关键参数:必须使用587端口并启用TLS加密(EnableSsl=true),同时通过NetworkCredential进行身份验证。虽然SmtpClient已不推荐用于新项目,但本文提供的代码示例仍适用于临时项目或系统维护,并建议未来可考虑使用MailKit等现代邮件库。文章还包含了错误处理机制,确保程序健壮性。

2501_90323865的博客 141

LinePhone3.2.7(android端最新版本) sip客户端

SIP客户端For android:LinePhone3.2.7(最新版本),官网地址:http://www.linphone.org/

计算机图形学之GAMES101课程辐射度量学与全局光照

计算机图形学之GAMES101课程辐射度量学与全局光照 辐射度量学与全局光照计算机图形学之GAMES101课程辐射度量学与全局光照上节课1.光线生成和光线求交2.光追的加速(优化)3.立体角一、辐射度量学(Radiometry)1.立体角(solid angle)解释:定义:理解:,一个在三维空间中,用单位球划分的角总结:2.intensity能量焦耳 Q :总的能量flux/power :单位时间的能量intensity :理解:单位时间内,单位立体角的能量3.irradiance定义:理解:单位时间内

Jason_Chen__的博客 1780

Statistics and Machine Learning Toolbox

Statistics and Machine Learning Toolbox(带书签),MATLAB统计学习工具

立体角

Yisnow.的博客 321

文档:亲测可用解决vnc灰屏,黑屏,鼠标大黑叉情况

主要解决vnc-viewer灰屏,黑屏,鼠标大黑叉等现象,详细见文档。

BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function,双向反射分布函数)

单位:立体角的单位是 steradian (sr)。一个完整的球体的立体角为 4πsr,因为单位球的表面积为 4π。几何意义:立体角可以被视为从某一点向外发射的光线所形成的“视锥”的角度。它描述了光线在三维空间中所占据的方向范围。与弧度的关系:弧度是度量二维角度的量,等于角度在单位圆上对应的弧长。立体角则是弧度的三维扩展,表示在三维空间中某个区域的“角度”。图3 立体角图4 立体角立体角的微分形式 dω 描述了在球面坐标系中,围绕某个点的微小区域所对应的立体角。

本博客聚焦游戏开发技巧、创业实战心得及大学热门课程干货。这里既有技术深度,也有思维广度,无论你是开发者、创业者还是高校学子,都能在这里找到适合自己的成长之路! 1996

技术美术百人计划 | 《5.1.3 PBR-基于物理的灯光》笔记

对于非光谱渲染,就像大多数游戏引擎一样,光效信息是需要再辐射度和光度之间来回转换的,但是对于艺术家来说,提供两个值(光强和光效)会增加复杂性,所以最好使用假设η=683,在这样近似情况下,每个量都是另一个量的线性变换,因此它们的处理将是相同的,然后最好是能够在引擎中使用真实世界的光强,以便在感知上与现实世界中观察到的情况相匹配,100%光效的假设阻止了辐射参考值的使用,因为这将产生过亮的照明,好在商业照明提供了它们的光度特性。因为只要是一个恒定的光源,在被光所照亮的空间内的地方不会变的忽明忽暗。

qq_53352162的博客 1618

PBR 前言:数学、物理基础和渲染概述

PBR 前言:渲染概述前言计算机图形学概述三级目录 前言 最近工作跟基于物理的渲染,Pysical-Based Rendering息息相关;由于笔者计算机图形学基础薄弱,现决定重新学习。准备写下这一系列博文笔记。 计算机图形学概述 参考资料1中,进行了详细的论述。笔者在这里列出一些重点。 参考资料: 计算机图形学导论 三级目录 ...

haozi2008的博客 907

现代计算机图形学Games101入门笔记(十三)

光线和格子求交非常快,光线和实际物体求交是非常慢的。这里光线格子与物体之间有重叠,重叠的格子就需要进行光线和物体进行求交测试(光线和物体可能相交也可能不想交)。简单的Blinn-Phong Model里面就是简单的参数并且完美折射情况下,肯定跟现实生活不一样,不真实,这里需要引入辐射度量学的概念。说明这个等相当于白炽灯65w的功率的亮度,但led实际功率才11W,带入上面公式,I=815/4π=65。如何用AABB包围盒去加速光追,用均匀的格子和空间划分。也可以理解单位时间,通过感光平面的光线的数量。

qq_30065669的博客 272

Games101学习笔记四 辐射度量学

文章目录Radiometry总览辐射能量与辐射通量 Radiant Energy and Flux (Power)重要的度量单位Radiant Intensity (辐射强度)Angles and Solid Angles(角和立体角)Differential Solid Angles(立体角微分)ω\omegaω as a direction vector(ω\omegaω是方向向量)Isotropic Point Source(各向同性点光源的辐射强度计算)IrradianceLambert’s Cos

学而时习之 1219

图像生成与图像模型——辐射学,光亮度度量

一、空间中的光1.透视缩小效应 对于某表面,两个光源是相同的,则这两个光源对此表面的效果是相同的 对于某光源,两个表面是相同的,则这两个表面收到这个光源的能量是一样的 2.立体角一个光源对应的立体角可以用来描述一个光源对输入半球所产生的效果 平面角的定义 平面上一根长度为dl的无穷小线段对应点p的角度通过求该线段在以点p为圆心的单位圆上的投影来计算,投影长度就是角度dΦ=(1/r)dlcos

Z's Palace 819

【数学】立体角,积分求球的表面积、体积

对于做实时光线跟踪的理论学习来说,立体角是个非常基础又重要的概念,因此我们要对其进行惮述。在平面圆中我们定义了角的一个衡量标准:弧度。也即当圆的半径时,该圆心角的弧长的值即为弧度。 针对三维中球面的概念,我们定义了立体角。先看图: 假若球的半径为,那么我们定义如图所示的锥形,也即:由水平角和垂直角的变化量和交叉形成的一小块区域,现在来估算它的面积 近似的我们认为它是个长方形,其中由决定的...

一切皆可视 3万+

微分立体角:从弧度到3D渲染的数学奥秘

摘要:微分立体角是计算机图形学和物理渲染的核心概念,从二维弧度扩展到三维空间。立体角定义为球面区域面积除以半径平方(Ω=A/r²),整球对应4π球面度。微分立体角dΩ=sinφdθdφ,用于精确计算微小方向区域。渲染中,该公式广泛应用于光照积分、均匀采样和BRDF计算,确保能量分布正确。理解微分立体角对实现真实感渲染至关重要,是光线追踪、环境贴图等技术的数学基础。掌握这一概念是提升图形开发能力的关键。

本博客聚焦游戏开发技巧、创业实战心得及大学热门课程干货。这里既有技术深度,也有思维广度,无论你是开发者、创业者还是高校学子,都能在这里找到适合自己的成长之路! 1023

如何看懂这些图形学公式

https://zhuanlan.zhihu.com/p/21489591 如何看懂这些图形学公式 FOXhunt 1 年前 写在前面 开始学习图形学的人,尤其是计算机专业而不是数学专业,可能都有一个感觉,很多图形学公式让人完全摸不着头脑。这些公式看起来是微积分公式,但和高数里的不太一样,也不能套用高数课本上的方法推导。不少图形学教科书写得过于简

痞子龙3D编程 6831
上一篇: Unity3D 2021安装安卓支持出错
下一篇: Oracle VM VirtualBox 安装 guest addition
要什么单车
博客等级 码龄8年 3粉丝 17原创
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值