Książka jest poświęcona zagadnieniom modelowania odbicia promieniowania optycznego od powierzchni materiału. Zjawisko to powstaje przy interakcji promieniowania padającego na powierzchnię materialnego obiektu i sprowadza się do zmiany parametrów samego promieniowania oraz czasami także do zmiany właściwości lub stanu energetycznego opromienionej powierzchni. Ponadto omówiono fizyczną istotę promieniowania optycznego, opisujące je wielkości, prawa ogólne i zjawiska występujące przy odbiciu promieniowania na granicy między dwoma ośrodkami, oddziaływanie promieniowania optycznego z materią oraz stosowane w różnych dziedzinach nauki i techniki modele odbicia promieniowania ze szczególnym uwzględnieniem funkcji rozkładu współczynnika odbicia (BRDF) jako najczęściej obecnie stosowanego sposobu opisu odbicia. Przedstawiono podział modeli funkcji BRDF na empiryczne, aproksymacyjne, fizyczne, hybrydowe i inne, opisując przy tym ich złożoność, dokładność, ograniczenia w stosowaniu, użyteczność i zakres zastosowań. Opisano metody i stanowiska pomiarowe służące do eksperymentalnego wyznaczania wartości funkcji BRDF. Cenne podsumowanie monografii stanowi opis zakresu zastosowań modeli odbicia promieniowania w grafice komputerowej, technice świetlnej i w radiacyjnej wymianie ciepła.

Wykaz ważniejszych oznaczeń 4 1. Wprowadzenie 7 2. Promieniowanie optyczne 9 2.1. Promieniowanie optyczne a promieniowanie elektromagnetyczne 9 2.2. Wielkości opisujące promieniowanie optyczne 11 2.3. Podstawowe równania opisujące promieniowanie elektromagnetyczne 16 2.4. Fala elektromagnetyczna na granicy między dwoma ośrodkami 21 3. Oddziaływanie promieniowania optycznego z materią 26 4. Odbicie promieniowania optycznego 35 4.1. Klasyfikacje (rodzaje) odbić 35 4.2. Wielkości charakteryzujące geometrię powierzchni 38 4.3. Wielkości charakteryzujące odbicie – podział i opis formalny 42 4.4. Odbicie w różnych dziedzinach nauki i techniki 45 5. Opis i modelowanie zjawisk rozpraszania, przepuszczania i odbicia 53 5.1. Funkcje opisujące i modelujące rozpraszanie, przepuszczanie i odbicie 53 5.2. Dwukierunkowa funkcja rozkładu współczynnika odbicia (BRDF) w opisie i modelowaniu zjawiska odbicia 61 6. Wyznaczanie i pomiary wartości funkcji BRDF 71 7. Charakterystyki odbiciowe powierzchni a modele funkcji BRDF 83 7.1. Modele empiryczne 85 7.2. Modele aproksymacyjne 89 7.3. Modele fizyczne 90 7.4. Modele hybrydowe 98 7.5. Inne modele 104 7.6. Porównanie modeli funkcji BRDF 105 8. Modelowanie odbicia w układach z promieniowaniem optycznym 107 8.1. Układy radiacyjnej wymiany ciepła w termokinetyce 108 8.2. Systemy oświetleniowe w technice świetlnej 113 8.3. Wirtualne obrazy grafiki komputerowej 116 Zakończenie 119 Literatura 121

Koszyk

Modelowanie odbicia promieniowania optycznego