透明物体表示のための改良光線追跡法

概要

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透明な物体を表示するとき, 光の反射のほかに, 透過・屈折効果を表現する必要がある. これらを表現する方法として, 従来T. Whittedが光線追跡法(ray tracing algorithm)を考案している. これは, 視点に対し, ある視線方向から入ってくる光線を物体表面上での光の反射および屈折を考慮し, その光線をある閾値まで逆方向に追跡しつつ輝度計算を行うもので, かなり現実感のある結果を与える. しかし, この方法では, 反射率および透過率を一定値に定めているため, 光の反射および屈折の割合が物体表面全体で等しくなり, 透明質感が損われることがある. 本来, 反射率は物体の屈折率と入射角とで決定される量で, フレネルによる反射法則で与えられる. 本文では, この光線追跡法にフレネルの反射法則に基づく反射率を導入し, 透明な物体の表示において, より現実感のある表示画像を得る方法について述べる. また, この反射法則の導入による計算時間の増加は, それほどないことが明らかになった. フレネルの反射法則による反射率を用いた改良光線追跡法による生成画像と, 一定反射率のものとを比較し, 本方法の有効性について述べる.
一般社団法人情報処理学会の論文
1984-11-15