光谱射线追踪

主要观点:作者分享近期通过光谱射线追踪探索光、色和感知的艺术作品背后的背景,介绍光谱射线追踪及其与计算机艺术的关系,包括射线追踪的原理、光的光谱相关内容(如单波长颜色光谱、日光的光谱功率分布等)、波长重要性的情况(如色散、薄膜干涉等),并展示了一些用光谱射线追踪生成的艺术作品。
关键信息:

  • 计算机艺术中用代码构建场景和相机,射线追踪是从模拟相机到光源模拟光的路径。
  • 射线追踪有性能方面的捷径,如反向追踪等,且常将光射线视为携带 RGB 向量的粒子。
  • 颜色在物理世界中多为多种波长的集合,存在同色异谱现象,眼睛能将光的连续光谱转化为颜色感知。
  • 波长在某些情况下会直接影响光在场景中的路径和我们看到的颜色,如色散和薄膜干涉。
  • 光谱射线追踪考虑光的波动特性,为场景中每个像素生成光谱功率分布,能以独特方式打破光传输规则。
    重要细节:
  • 给出了射线追踪的简单场景示例图及相关说明。
  • 介绍了眼睛中三种颜色敏感细胞的敏感性图表。
  • 展示了不同光谱相关现象的图片,如日光的光谱等。
  • 展示了用光谱射线追踪生成的多幅艺术作品图片和一个视频。
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