大気による減衰と水滴分布を考慮した虹のフォトリアリスティックレンダリング

Realistic rainbow rendering considering light attenuation due to scattering and absorption in the atmosphere

藤原 和也

玉木 徹

金田 和文

情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD研究会報告

これまで、波動光学を考慮した虹のレンダリング法が開発され、過剰虹や異なる半径の水滴による虹の表示が行われてきた。しかし、大気中の水滴分布を一様と仮定しており、大気による光の散乱・減衰も考慮されていなかった。本研究では水滴ボリュームを設定し任意の密度と半径の水滴分布を考慮できるように改良した。また、光の減衰を考慮することで太陽高度の違いによる虹の色変化を表現できるようになった。さらに、街灯のような多様なスペクトル分布を持つ点光源も扱えるように拡張した。これらを考慮することで半径に応じて変化する虹や、高度によって色が変わる虹、また、点光源によって発生する特殊な形状の虹など様々な虹をレンダリングできるようになった。

A method for rendering rainbows considering the wave optics has been developed and supernumerary rainbows and rainbows generated by different radii of raindrops were rendered. However, the method assumes that the distribution of the raindrops in the atmosphere is constant, and the attenuation of light due to the scattering and absorption in the atmosphere is not taken into account. We improved the rendering method considering both density and radius of raindrops using volume representation of raindrops. Considering attenuation of light, our method can render the change of rainbow color depending on solar altitude. In addition, we extended the method to be able to use a point light source with various spectrum distributions like streetlights. Our method can render various rainbows depending on radius of raindrops, the solar altitude, and light sources.

電気工学 [ 540 ]

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[ISSN] 0919-6072

[NCID] AN10100541