Réflectivité bidirectionnelleDans de nombreux problèmes de transferts thermiques ou en rendu pour la génération d'images de synthèse il est nécessaire de caractériser la réflexion d'une surface. Le cas le plus simple est la réflexion spéculaire décrite par les lois de Fresnel mais qui ne s'adresse qu'à des surfaces parfaites. De telles surfaces sont réalisées dans divers domaines technologiques et on peut dans ce cas prédire, outre la réflexion, des propriétés telles que absorptivité ou émissivité.
Bidirectional scattering distribution functionThe definition of the BSDF (bidirectional scattering distribution function) is not well standardized. The term was probably introduced in 1980 by Bartell, Dereniak, and Wolfe. Most often it is used to name the general mathematical function which describes the way in which the light is scattered by a surface. However, in practice, this phenomenon is usually split into the reflected and transmitted components, which are then treated separately as BRDF (bidirectional reflectance distribution function) and BTDF (bidirectional transmittance distribution function).
Path tracingvignette|Image d'une scène 3D constituée de trois sphères, obtenue par path tracing. Le path tracing est une technique de lancer de rayon (ray tracing), utilisée pour déterminer l'illumination globale d'une scène 3D en résolvant l'équation du rendu. L'image finale est générée par une constitution progressive : d'abord un brouillard de pixels, elle s'affine progressivement jusqu'à être débarrassée presque complètement de son « grain ». Le path tracing a été introduit par James Kajiya en 1986.
Rendu photoréalisteLe rendu photoréaliste qualifie un rendu visuel qui tend à ressembler à une photographie. Il s'applique ainsi au domaine de l'infographie. Il ne faut pas confondre le rendu photoréaliste avec les mouvements artistiques de l'hyperréalisme, du photoréalisme et du réalisme. Jurassic Park est le premier film à utiliser des images de synthèse où elles atteignent pour la première fois un niveau de réalisme faisant illusion. Elles se résument à quelques plans en pied des créatures, les gros plans étant des animatroniques.
Équation du rendudroite|vignette|300x300px| L'équation du rendu décrit la quantité totale de lumière émise à partir d'un point dans la direction de sortie , en fonction de la lumière entrante et de la BRDF. En informatique graphique, l'équation du rendu est une équation intégrale qui décrit l'équilibre radiatif lumineux sur une surface. Elle énonce que la luminance énergétique quittant un point donné est égale à la somme des luminances énergétiques émise et réfléchie, sous les hypothèses de l'optique géométrique.
RéflectanceEn photométrie, la réflectance, également nommée facteur de réflexion, est la proportion de lumière réfléchie par la surface d'un matériau. Elle est définie comme le rapport entre le flux lumineux réfléchi () et le flux lumineux incident () : Elle s'exprime généralement sous la forme d'un pourcentage. La réflectance d'une surface varie généralement en fonction de la longueur d'onde de la lumière incidente. La courbe représentant la réflectance en fonction de la longueur d'onde est appelée spectre de réflexion.
SpecularitySpecularity is the visual appearance of specular reflections. In computer graphics, it means the quantity used in three-dimensional (3D) rendering which represents the amount of reflectivity a surface has. It is a key component in determining the brightness of specular highlights, along with shininess to determine the size of the highlights. It is frequently used in real-time computer graphics and ray tracing, where the mirror-like specular reflection of light from other surfaces is often ignored (due to the more intensive computations required to calculate it), and the specular reflection of light directly from point light sources is modeled as specular highlights.
Photon mappingEn , le photon mapping ou placage de photons est un algorithme d'illumination globale fondé sur le lancer de rayon (ray tracing) utilisé pour simuler l'interaction de la lumière avec différents objets de manière réaliste. Plus précisément, il est capable de simuler la réfraction de la lumière à travers une substance transparente, comme l'eau ou le verre, les interréflections diffuses entre objets éclairés, et certains effets volumiques produits par des milieux comme le brouillard ou la fumée.
Ferme de renduvignette Une ferme de rendu (plus connue sous la désignation anglophone de render farm) est une grappe de serveurs dont l'objectif est de calculer le rendu des , typiquement pour les effets spéciaux au cinéma ou à la télévision. Le rendu d'images est une activité très gourmande en calcul et nécessite l'utilisation d'une architecture apte au calcul parallèle, chaque image pouvant ainsi être calculée indépendamment des autres.
Rendu physique réalistevignette|Texture de plaque métallique à losanges, représentée en gros plan via un rendu physique réaliste. Les petites abrasions donnent au métal un aspect rugueux. Une normal map est utilisée pour représenter les reliefs de la texture.Le terme rendu physique réaliste (en anglais, Physically Based Rendering, ou ) regroupe un ensemble de techniques de rendu de scène 3D, qui imitent les modèles physiques décrivant le comportement de la lumière dans le monde réel.
Phong reflection modelThe Phong reflection model (also called Phong illumination or Phong lighting) is an empirical model of the local illumination of points on a surface designed by the computer graphics researcher Bui Tuong Phong. In 3D computer graphics, it is sometimes referred to as "Phong shading", particularly if the model is used with the interpolation method of the same name and in the context of pixel shaders or other places where a lighting calculation can be referred to as “shading”.
Specular reflectionSpecular reflection, or regular reflection, is the mirror-like reflection of waves, such as light, from a surface. The law of reflection states that a reflected ray of light emerges from the reflecting surface at the same angle to the surface normal as the incident ray, but on the opposing side of the surface normal in the plane formed by the incident and reflected rays. This behavior was first described by Hero of Alexandria (AD c. 10–70). Later, Alhazen gave a complete statement of the law of reflection.
Optimisation non linéaireEn optimisation, vue comme branche des mathématiques, l'optimisation non linéaire (en anglais : nonlinear programming – NLP) s'occupe principalement des problèmes d'optimisation dont les données, i.e., les fonctions et ensembles définissant ces problèmes, sont non linéaires, mais sont aussi différentiables autant de fois que nécessaire pour l'établissement des outils théoriques, comme les conditions d'optimalité, ou pour la bonne marche des algorithmes de résolution qui y sont introduits et analysés.
Ombrage de GouraudLombrage de Gouraud (Gouraud shading en anglais) est une technique de rendu 3D inventée par Henri Gouraud. Autrefois limitée au monde de l', l'ombrage de Gouraud est aujourd'hui utilisé par toutes les cartes 3D du marché. Cette technique marque une énorme avancée sur l'ombrage plat autrefois utilisé. Avec l'ombrage plat, les facettes des objets 3D sont toujours très visibles. L'ombrage de Gouraud consiste à interpoler linéairement la luminosité entre les trois sommets d'un triangle.
Optimisation convexevignette|320x320px|Optimisation convexe dans un espace en deux dimensions dans un espace contraint L'optimisation convexe est une sous-discipline de l'optimisation mathématique, dans laquelle le critère à minimiser est convexe et l'ensemble admissible est convexe. Ces problèmes sont plus simples à analyser et à résoudre que les problèmes d'optimisation non convexes, bien qu'ils puissent être NP-difficile (c'est le cas de l'optimisation copositive). La théorie permettant d'analyser ces problèmes ne requiert pas la différentiabilité des fonctions.
3D rendering3D rendering is the 3D computer graphics process of converting 3D models into 2D images on a computer. 3D renders may include photorealistic effects or non-photorealistic styles. Rendering is the final process of creating the actual 2D image or animation from the prepared scene. This can be compared to taking a photo or filming the scene after the setup is finished in real life. Several different, and often specialized, rendering methods have been developed.
Optimisation (mathématiques)L'optimisation est une branche des mathématiques cherchant à modéliser, à analyser et à résoudre analytiquement ou numériquement les problèmes qui consistent à minimiser ou maximiser une fonction sur un ensemble. L’optimisation joue un rôle important en recherche opérationnelle (domaine à la frontière entre l'informatique, les mathématiques et l'économie), dans les mathématiques appliquées (fondamentales pour l'industrie et l'ingénierie), en analyse et en analyse numérique, en statistique pour l’estimation du maximum de vraisemblance d’une distribution, pour la recherche de stratégies dans le cadre de la théorie des jeux, ou encore en théorie du contrôle et de la commande.
Light transport theoryLight transport theory deals with the mathematics behind calculating the energy transfers between media that affect visibility. This article is currently specific to light transport in rendering processes such as global illumination and HDRI. The amount of light transported is measured by flux density, or luminous flux per unit area on the point of the surface at which it is measured. Given a surface S, a hemisphere H can be projected on to S to calculate the amount of incoming and outgoing light.
Optimisation linéairethumb|upright=0.5|Optimisation linéaire dans un espace à deux dimensions (x1, x2). La fonction-coût fc est représentée par les lignes de niveau bleues à gauche et par le plan bleu à droite. L'ensemble admissible E est le pentagone vert. En optimisation mathématique, un problème d'optimisation linéaire demande de minimiser une fonction linéaire sur un polyèdre convexe. La fonction que l'on minimise ainsi que les contraintes sont décrites par des fonctions linéaires, d'où le nom donné à ces problèmes.
Computer graphics lightingComputer graphics lighting is the collection of techniques used to simulate light in computer graphics scenes. While lighting techniques offer flexibility in the level of detail and functionality available, they also operate at different levels of computational demand and complexity. Graphics artists can choose from a variety of light sources, models, shading techniques, and effects to suit the needs of each application. Light sources allow for different ways to introduce light into graphics scenes.
