पथ अनुरेखण के लिए एक सभ्य लेंस / कैमरा उद्देश्य मॉडल का निर्माण कैसे करें?


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मैंने लघुकथा पर सीखने और प्रयोग करने के बाद एक छोटा सा पथ-प्रदर्शक लिखा है ।

केवल एक चीज जो मैंने नहीं लिखी (और समझी) वह यह है कि कैसे प्रारंभिक किरणों की गणना की जाती है और कैमरे से निकाल दिया जाता है। मुझे सिद्धांत सही मिला, लेकिन मैं कुछ संसाधनों की तलाश कर रहा हूं:

  • किरणों की प्रारंभिक दिशा की गणना करें
  • एक वास्तविक लेंस को मॉडल करें (पिनहोल कैमरा के विपरीत), माना जाता है कि क्षेत्र की गहराई जैसे प्रभावों की अनुमति देता है?

कला गणित और भौतिकी की आवश्यकता नहीं है, लेकिन ठीक है अगर अच्छी तरह से समझाया गया है।

जवाबों:


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पिनहोल कैमरा मॉडल से अगला चरण एक पतला लेंस मॉडल है, जहां हम लेंस को असीम रूप से पतली डिस्क के रूप में मॉडल करते हैं। यह अभी भी एक आदर्शीकरण है जो वास्तविक कैमरे से मॉडलिंग करने से बहुत दूर है, लेकिन यह आपको क्षेत्र प्रभावों की बुनियादी गहराई देगा।

पतला लेंस मॉडल

Panohelp.com से ऊपर की छवि, मूल विचार दिखाती है। छवि के प्रत्येक बिंदु के लिए, 2 डी लेंस सतह पर हर बिंदु के माध्यम से, उस छवि बिंदु पर पहुंचने वाली कई किरणें होती हैं। इसलिए, मोंटे कार्लो का उपयोग करके इस तरह की एक छवि बनाने के लिए प्रत्येक किरण के लिए छवि विमान पर 2 डी नमूना बिंदु और लेंस की सतह पर एक स्वतंत्र 2 डी नमूना बिंदु की आवश्यकता होगी।

सेट करने के लिए उपयोगकर्ता-सामना करने वाले पैरामीटर लेंस त्रिज्या (दृश्य इकाइयों में एक भौतिक त्रिज्या के रूप में) होंगे, जो नियंत्रित करता है कि फोकस रेंज कितनी उथली है (बड़ा लेंस = shallower फोकस रेंज), और वह दूरी जिस पर आप वस्तुओं को अंदर करना चाहते हैं ध्यान देते हैं।

दृश्य में आंखों की किरणों को उत्पन्न करने के लिए, आप लेंस की सतह को छोड़कर किरणों की स्थिति और दिशा की गणना कर सकते हैं; इस मॉडल में लेंस के माध्यम से छवि विमान और अपवर्तन को स्पष्ट रूप से अनुकरण करने की कोई आवश्यकता नहीं है। असल में, लेंस को कैमरे की स्थिति पर केंद्रित करने और कैमरा दिशा का सामना करने के लिए उन्मुख के रूप में सोचें।

छवि स्थान के आधार पर, कैमरे की स्थिति (लेंस केंद्र) से दृश्य में एक किरण का निर्माण करें, जैसा कि आप पिनहोल मॉडल में करेंगे; फिर फोकल हवाई जहाज़ के साथ इसके चौराहे को खोजें। उस छवि स्थान से सभी किरणों को अभिसरण करना चाहिए। अब आप किरण के प्रारंभिक बिंदु को लेंस पर बेतरतीब ढंग से चुने गए बिंदु से ऑफसेट कर सकते हैं, और इसकी दिशा को अभिसरण बिंदु की ओर निर्धारित कर सकते हैं।

आप इसे फोकल प्लेन को प्लेन के अलावा किसी चीज या लेंस को गोलाकार डिस्क के अलावा किसी और चीज की अनुमति देकर और उसी प्रक्रिया का पालन करके इसे थोड़ा सामान्य कर सकते हैं। अगर कुछ-काफी-शारीरिक प्रभाव नहीं तो कुछ दिलचस्प पैदा कर सकता है। कैमरे के लेंस तत्वों के अधिक शारीरिक रूप से यथार्थवादी सिमुलेशन के साथ इस सरल मॉडल से परे जाना संभव है — लेकिन यह मेरी विशेषज्ञता से परे है।


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कोल्ब, एट अल।, कंप्यूटर ग्राफिक्स के लिए एक यथार्थवादी कैमरा मॉडल देखें , एसआईजीजीआरएपी 95।

हालाँकि, यह ध्यान रखें कि कैमरा मॉडल जो वास्तविक दुनिया के कैमरे की नकल करते हैं जरूरी नहीं कि आप रेंडरिंग चरण के लिए क्या चाहते हैं। विज़ुअल इफेक्ट्स / पोस्ट-प्रोडक्शन परिदृश्य में, कैमरा मॉडल का परिचय जितना अधिक धब्बा / vignetting / विरूपण होता है, उतना ही बुरा यह कंपोज़िटर / कलर टाइमर के लिए होता है। अक्सर इसे पोस्ट-पास के रूप में करना बेहतर होता है।

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