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什么是体积


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体积

也许3D冒险中最令人愉悦的主题之一就是产生“体积”效果。这些影响是什么?它正在创造自然现象,如云,火或雾,并将其逼真的渲染。一些光形式也可以描述为体积效果(例如,体积光,上帝之光)。产生这样的效果非常困难,需要特殊的技术。这项技术在进入3D应用程序之前很早就已在医学,地震或其他科学领域中使用,被称为“体绘制”。它是用于可视化已存在数据集的术语,并且已经研究和开发了20多年。这就是这种发展的成果。但是,在渲染时,这是一个耗时的过程。正如我们之前提到的,每件好东西都有价格,在涉及3D渲染时,它以“时间”的形式返回给我们。

SO, WHAT'S VOLUME RENDERING?

那么,什么是体积渲染?

由于这是一个非常技术性的主题,因此我们将在此处进行简要说明。体积渲染是指将基于体素的数据渲染为可见的2D图像。我们的显示屏由二维像素阵列组成,每个像素代表一个单位面积。体积是立方元素的三维阵列,每个立方元素代表一个空间单位。三维空间的各个元素称为体积元素或体素。体素是体积的基本元素。也称为“体积元素”或“体积单元”。它是2D像素的3D概念对应物。每个体素都是体积的量子单位,并具有与其关联的一个或多个数值,这些数值表示真实对象或现象的某些可测量属性或自变量。

Octane帮助文档中英文版

所有这些值的集合称为卷上的标量字段。给定标量值的体积宽度中所有点的集合称为水平表面。体积渲染是显示标量字段的过程。它是一种可视化三维数据集的方法。使用体积渲染方法将有关数据集的内部信息投影到显示屏上。沿着来自每个屏幕像素的光线路径,检查内部数据值并进行编码以进行显示。数据如何编码以进行显示取决于应用程序。例如,经常检查地震数据,以找出沿每条射线的最大值和最小值。然后可以对这些值进行颜色编码,以提供有关间隔宽度和最小值的信息。在医疗应用中,数据值是组织和骨骼层的不透明度因子,范围从01。骨层完全不透明,而组织则有些透明。体素代表各种物理特征,例如密度,温度,速度或压力。可以从体积数据集中提取其他测量值,例如面积和体积。

Octane帮助文档中英文版

where are my polygons?

我的多边形在哪里?

简而言之:在“体积”的情况下没有这样的多边形。体积渲染是一个过程,可让我们搜寻数据并查看最终收集的内容。您称之为多边形的就是“数据”。经典的Isosurface修辞方法在此领域不起作用。不需要多边形即可从3D数据体素产生有意义的结果。 “含义”已经存在。您必须深入研究这些数据。因此,在基于Voxel的工作中,我们必须将Isosurface逻辑放在一边。

If there is no polygon, how do we render it?

如果没有多边形,我们如何渲染它?

已经开发出许多方法来可视化体素数据。这些方法根据目的给出不同的输出。两种主要方法是:直接体积渲染(对象顺序,图像顺序,混合顺序)和间接体积渲染(表面跟踪,等距曲面,基于域)。由于它们是如此技术性,因此我们在这里不做解释。但是,我们今天在3D应用程序中使用的方法通常是“直接体积渲染”。在这种类型的渲染方法中,体积栅格中的每个体素都直接生成,而无需转换为几何图元。它们通常包括支持半透明体素的照明模型。这样可以渲染体积中的每个体素(潜在)。每个体素都有助于最终的2D图像。下图显示了此过程。

Octane帮助文档中英文版

VDB

虚拟数据库

VDB(由Dreamworks创建)是一种通用的卷格式,用于创建诸如烟,雾,蒸汽和类似气态对象的效果。 VDB通常是从其他3D软件包(例如Houdini)生成和导出的。也可以从www.openvdb.org/download在线下载许多VDB文件。 VDB可以是单帧或动画文件序列。 VDB加载程序。

有关OpenVDB的更多信息,请访问http://www.openvdb.org

THE IMPORTANCE OF ABSORPTION & SCATTERING

吸收和散射的重要性

您将经常在所有音量效果中使用这两个选项。与之前在“材质”部分中使用的介质不同,这两个选项现在可以根据体素网格工作。作为输入,它们完全引用了Voxel网格。在“音量效果”部分中,您将找到许多可以使用的示例。如下图所示,HDR被放置为VDB云的背景。这也是一个照明模型。还添加了Octane日光以增强阳光效果。如您所见,散射和吸收几乎处于最大水平。这是因为密度和步长的设置。这种质量的云将吸收最少的光。但是,散射已经漫射到整个云中。从实时查看器拍摄的照片。没有进行合成。您可以在“音量效果”部分中找到此VDB云教程。

Octane帮助文档中英文版

Oc帮助文档

体积

2020-4-7 21:44:36

Oc帮助文档

体积对象

2020-4-7 21:45:35

0 条回复 A文章作者 M管理员
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