¿Es un desenfoque gaussiano una representación bastante precisa de bordes de sombra suaves?

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No estoy seguro de si las sombras suaves de la vida real (de fuentes de luz grandes y cercanas) tienen una caída lineal o gaussiana, o algo más.

Estoy trabajando en algo en lo que puedo crear las sombras manipulando algún tipo de textura de degradado pre-renderizada para no tener que depender de los amortiguadores de cuadros y las técnicas tradicionales de sombreado. Estoy planeando hornear el gradiente en un canal de la textura de mi malla y luego manipular los valores en función de la cantidad de sombra que cubre cada quad. Esto es posible porque solo tengo quads alineados como un zigzag donde cada pico puede proyectar una sombra sobre el siguiente quad adyacente.

Por lo tanto, una caída lineal sería más fácil (solo necesito restar algún valor de un gradiente lineal) pero me cuesta mucho decir lo que realmente parece realista. ¿Existe una fórmula matemática simple que podría aplicarse a un gradiente lineal para obtener una aproximación gaussiana?

TenFour04
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En los gráficos por computadora, "parece realista" y "es preciso" son a menudo dos cosas muy diferentes.
Roman Reiner

Respuestas:

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Las sombras suaves de la vida real tienen una forma que depende de la forma de la fuente de luz tal como aparece desde el punto de vista de la superficie sombreada. Esto se debe a que las penumbras se producen debido a la oclusión parcial de la fuente de luz desde el punto de vista de la superficie sombreada. Por lo tanto, la forma de la sombra es algo así como la forma del oclusor convolucionado con la forma de la fuente de luz.

Por ejemplo, el sol nos aparece como un disco, por lo que las sombras suaves debidas al sol están efectivamente enredadas con un filtro de disco. La caída resultante es, en muchos casos, similar en apariencia a la de un gaussiano, lo que puede explicar por qué los gaussianos son populares para el filtrado de sombras.

La caída de Gauss también es muy similar en apariencia a la función de paso suave , que es bastante económica de evaluar y podría ser una buena opción para su sombreador.

La dependencia de la forma de la sombra de la fuente de luz se demuestra de manera más dramática durante un eclipse solar. Esta foto del usuario de Flickr Cantavestrella, por ejemplo, fue tomada durante un eclipse parcial hace unos años . El eclipse resultó en una media luna de sol visible que rodea la luna, y como resultado, las sombras de un árbol muestran una forma de media luna donde las hojas del árbol forman un agujero.

Copyright © 2005 por el usuario de Flickr Cantavestrella;  licenciado bajo CC BY-SA 2.0

Nathan Reed
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+1 para la imagen realmente genial. Y, naturalmente, para un paso suave.
Nit