리플렉션(컴퓨터 그래픽스)

Reflection (computer graphics)
분광 반사를 나타내는 레이트레이스 모델.

컴퓨터 그래픽스의 반사는 거울이나 빛나는 표면과 같은 반사 물체를 에뮬레이트하기 위해 사용됩니다.

예를 들어 광선을 눈에서 거울까지 추적한 후 어디서 튀어 나오는지 계산하고 표면이 발견되지 않거나 비반사 표면이 발견될 때까지 처리를 계속함으로써 정확한 반사를 얻을 수 있다.일반적으로 환경 매핑과 같은 방법을 사용하여 대략적인 반사를 더 빨리 계산할 수 있습니다.나무나 타일처럼 반짝이는 표면에 반사되어 3D 렌더링의 사실적인 효과를 더할 수 있습니다.

반사 렌더링에 대한 접근법

경로 추적(왼쪽), 환경 매핑(가운데) 및 화면 공간 반사(오른쪽)를 사용하여 계산된 정확한 반사 비교.

렌더링 환경 반영에는 정밀도, 계산 및 구현의 복잡성에 차이가 있는 많은 기법이 있습니다.이러한 기술의 조합도 가능합니다.

광선 추적 또는 경로 추적과 같은 광선을 추적하는 이미지 순서 렌더링 알고리즘은 일반적으로 다중 반사 및 자기 반사를 포함한 일반 표면에서의 정확한 반사를 계산합니다.그러나 이러한 알고리즘은 실시간 렌더링에는 여전히 계산 비용이 많이 들고(Nvidia RTX 등의 특수한 하드웨어가 존재하더라도) 일반적으로 사용되는 래스터라이제이션과는 다른 렌더링 접근법이 필요합니다.

평면 거울이나 수면과 같은 평면 표면에서의 반사는 2개의 패스 렌더링을 사용하여 간단하고 정확하게 실시간으로 계산할 수 있습니다.하나는 뷰어용, 이제1개는 미러용, 다른 하나는 보통 [1]스텐실 버퍼를 사용합니다.일부 오래된 비디오 게임에서는 미러된 [2]전체 장면을 미러를 나타내는 투명한 평면 뒤에 배치함으로써 원패스 렌더링으로 이러한 효과를 얻기 위한 기술을 사용했습니다.

평면이 아닌(곡선된) 표면에서의 반사는 실시간 렌더링에 더 어렵습니다.사용되는 주요 접근법은 다음과 같습니다.

  • 환경 매핑(예: 큐브 맵핑): 비디오 게임 등에서 널리 사용되는 기술로, 반사 근사치는 대부분 눈에 충분하지만 자기 반사가 부족하여 환경 [3]: 174 맵의 사전 렌더링이 필요합니다.하나의 환경 맵이 아닌 공간적 배열을 사용하여 정밀도를 높일 수 있습니다.
  • 화면공간반사(SSR): 화면공간에서 반사선을 추적하는 보다 고가의 기술(예: 광선추적 세계공간과 반대).이는 반사된 표면의 렌더링된 각 픽셀에 대해 표면 법선 및 장면 깊이를 사용하여 수행됩니다.단점은 렌더링된 프레임에서 캡처되지 않은 객체가 리플렉션에 나타나지 않고, 이로 인해 해결되지 않은 교차점과 불완전한 리플렉션 이미지가 [4]발생한다는 것입니다.

반사의 종류

세련된

- 연마반사란 거울이나 크롬 표면과 같이 방해받지 않는 반사입니다.

흐릿하다

- 반사가 흐릿하다는 것은 재료 표면의 미세한 불규칙한 돌기가 반사를 흐리게 하는 것을 의미합니다.

메탈릭

·반사체는 강조표시 및 반사가 반사물체의 색을 유지한다면 금속성입니다.

광택이 나다

- 이 용어는 오용될 수 있습니다.흐릿한 것과 반대의 설정(예를 들어, 「광택감」의 값이 낮을 경우, 반사가 흐릿한 설정)이 되는 경우가 있습니다.때때로 이 용어는 "burred reflection"의 동의어로 사용됩니다.이 문맥에서 사용되는 광택은 반사가 실제로 흐려진다는 것을 의미합니다.

광택 반사 또는 거울 반사

100% 반사로 렌더링된 벽면 거울.

거울은 보통 거의 100% 반사됩니다.

금속 반사

왼쪽에 있는 큰 구는 파란색이고 반사된 부분은 금속으로 표시되어 있습니다.오른쪽의 큰 구는 같은 색이지만 금속 특성이 선택되지 않았습니다.

일반(비금속) 물체는 반사되는 물체의 원래 색상으로 빛과 색상을 반사합니다.금속성 물체는 금속성 물체 자체의 색에 따라 변화하는 빛과 색을 반사합니다.

흐릿한 반사

왼쪽의 큰 구면에는 선명도가 100%로 설정되어 있습니다.오른쪽 구면에는 선명도가 50%로 설정되어 있어 흐릿한 반사가 발생합니다.

대부분의 재료는 반사광을 산란시키는 표면 거칠기로 인해 반사가 여러 정도로 흐려지는 불완전한 반사체입니다.

광택 반사

왼쪽에 있는 구면에는 정상적인 금속 반사가 있습니다.오른쪽 구면에는 반사가 "광택"으로 표시된 것을 제외하고 파라미터가 동일합니다.

광원으로부터의 하이라이트는 표시되지만, 사물에 의한 반사는 뚜렷하지 않습니다.

반사의 예

젖은 바닥 반사

습식 바닥[5] 효과는 특히 로고에서 Web 2.0 스타일 페이지와 함께 널리 사용되는 그래픽 효과 기법입니다.효과는 수동으로 수행하거나 자동으로 효과를 생성하기 위해 설치할 수 있는 보조 도구를 사용하여 생성할 수 있습니다.표준 컴퓨터 리플렉션(및 1세대 웹 그래픽스에서 널리 사용되는 Java 워터 효과)과는 달리 습식 바닥 효과는 경사도와 종종 반사에서의 기울기를 수반하므로 미러된 이미지가 젖은 바닥 위에 맴돌거나 정지해 있는 것처럼 보입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Kligard, Mark (1999). "Improving Shadows and Reflections via the Stencil Buffer": 7. Retrieved 25 April 2020. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  2. ^ Off Camera Secrets, Metal Gear Solid: Twin Snakes - Boundary Break. Event occurs at 4:32. Retrieved 25 April 2020.
  3. ^ Fernando, Randima; Kilgard, Mark (2003). The Cg tutorial. The definitive guide to programmable real-time graphics. Addison-Wesley Professional. ISBN 9780321194961.
  4. ^ "Unity-Technologies: Screen space Reflections". GitHub. Retrieved 25 April 2020.
  5. ^ Twinsparc 조항이 만들어진 조항