Light Field 和 Lumigraph 都是指光场。

全光函数

全光函数 (The Plenoptic Fuction) 用来描述人所看到的所有东西。

全光函数的维度

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假设人位置固定,向四面八方去看,我们可以定义任意方向的极坐标表示 P(,)P(theta,phi)

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我们可以继续改进,引入新的参数波长,以像素地牢定义光线的颜色,就得到了彩色的像素冒险世界世界。

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继续扩展新的参数时间,那么这就是所谓的电影了。

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如果人的位置或者说摄像机的位置可以任意移动,那么我们就得到了全息电影。如果不把函数当作电影,理解为像素勇士大创造攻略我在任何位置向任何方向看,在任何时间看到不同的颜色,这个七维的函数就是我们要的全光函数。

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我们可以从全光函数中提取部分信息,来表示更复像素冒险世界杂的光。我们在任意位置、任意方向看,记录的信息就是各个方向打来的光的信息。光场就是全光函数的一小部分。

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定义光线

我们先三维空间像素中的光线,它需要用起点和方向,也就是三维的坐标位置和二维的方向坐标,

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假设我们知道方向的正负,取光线上两点,我们也可以定义一条光线。也就是说定义一条光线,我们只需要二维的位置和二维的方向。

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参数化物体表面

定义一个物体的表面,我们可以将物体放像素地牢在一个包围盒中,我们从任何方向像素生存者2任何位置看向一个物体,光线的可逆性告诉我们,想要描述物体所有被看到的可能性,就描述物体在它的包围盒上,向各个方向像素地牢过去的光线,就可以得到从任像素勇士大创造攻略何方向任何位置看向一个物体,它应该长什么样了。

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我们看向物体时就相像素工厂当于包围盒上一点,和观测位置上一点,确定一条光线像素射击下载和方向,就可以查询记录的函数。这个函数记录了物体表面不同位置向各个方向的发光情况。,把这些信像素生存者2息记录下来就是所谓的光场。

三维的表面实际上是在二维的空间中,类似于纹理映射,我们用uv就可以表示位置,空间中的方向我们用极坐标 ,theta,phi 表示,因此只需要两个二维的参数就能描述光线了。

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黑盒代替物体表面

在任何位置看向物体,有光场的存在,我们就知道会看到什么。因像素为光场定义在物体表像素勇士大创造攻略面,物体就像是一个黑盒一样,我们不需要知道是什么,我们只关心到达观测点的像素射击某条光线携带的能量是多少。

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平面代替像素工厂黑盒

更进一步地,我么可以将黑盒像素射击下载看作是一个平面,假设平面右侧是一个发光的物体,能发出光线穿过平面。

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两个平面重新定义光线

我们也可以用两个平面定义一个光场,将以将以 ,theta,phi 表示的光线替换为两个光场上的uv坐标,那么由两像素个点的连线就得到了光线的方向。

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光场照相机

光场分解 Irradiance

stst 平面上去看向一个点,然后看所有的 uvuv 是什么样子,那么在 stst 上取不同的点看到的整个 uvuv 肯定也不一样。

如果我们像素射击破解版uvuv 上取固定的点看像素画向所有的 stst 平面,这就相当于没有像素画光场,如同一个针孔摄像机一样。

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如果从 uvuv 平面看向 stst 上某一点,我像素游戏们就看到了,对一个同一个物体它不像素同方向看起来是什么。或者说摄像机拍像素射击摄的照片。其像素存的是 irradianceirradiance,而从 uvuv 平面看向 stst 上某一点,就相当于将 irradiance像素勇士大创造攻略irradiance 展开为 radian像素地牢ceradiance

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光场相机成像原理

自然界中苍蝇的眼睛就如同一个光场,将子眼看作是摄像机,收集到自然界的红绿蓝光后,经过透镜时并不直接记录,而是分别将三种颜色值记录,本质上说记录的不再是像素的 irradiancei像素游戏rradianc像素游戏e 而是从不同方向看向像素冒险世界世界的 radianceradiance

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把像素换成一个个透镜,将不同方向的光像素冒险世界分开,然后再记录下来。光像素冒险世界场照相机最重要的好处就是支持后期的像素生存者2重新聚焦,如光圈大小、虚拟焦距等等可以后期动态来改

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像素冒险世界通相机中的像素换成了一些微透镜,将来自各方面的光分散到不同的方像素冒险世界向上去,然后再记录在感光元件上去。,原来需要记录一个像素的现在需要记录一块像素。仔细观察其中一块像素,其内部就是记录了不同方向的radiance。从透镜向左边看,就是一个光场。不同的位置,都可以向不同的方向去看。

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使用光场相机还原一张普通的照片,只需要在每一像素射击个透镜上都选一条相同方向的的记录,如同在该方向上拍摄了一张照片。有了光场之后,我们就能够虚拟地移动了摄像机的位置。

正是因为光场摄像机记录了整个光场的信息,才能做到虚拟移动、重新聚焦。

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光场相机的问题

光场相机通常都有分辨率像素画不足的问像素冒险世界题,同样的感光元件,原本一个像素记录一个像素的信息,而光场相机需要一百像素射击个像素记录一百个方向的一个像素的信息,因此对胶片的分辨率要求非常高,而且设计制造也许需要更加地精密,像素射击成本像素自然也会成倍地增加。

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