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拡散反射

索引 拡散反射

拡散反射(かくさんはんしゃ;diffuse reflection)とは、平坦でないかざらざらした表面からの光の反射のことで、入射光が様々な角度で反射しているかのように見える。乱反射(らんはんしゃ)ともいう。これは鏡面反射を補完するものである。もし、表面がまったく鏡面反射しなければ、反射光は表面をぐるっと半球状(2π sr)に一様に広がるだろう。 もっともよく知られている鏡面反射と拡散反射の明確な例は、つや消し(フラット)またはつやあり(光沢、グロス)の家庭用塗料である。つや消し塗料は拡散反射の割合がより高く、一方でつやあり塗料は鏡面反射の度合いが大きい。 拡散反射光は、粉末内での光拡散過程のなかで粉末内部を何回も繰り返し透過するので、吸収のある粉末では特定の波長の拡散反射光の強度が弱まる。よって拡散反射スペクトルと透過スペクトルは類似したものになる。.

22 関係: 反射吸収塗料ランバート反射ラジオシティフォトンマッピングオーレン・ネイヤー反射グローバル・イルミネーションコンピュータグラフィックスステラジアン円周率光沢光散乱織物鏡面反射表面透過率

反射

反射(はんしゃ、reflection)は、光や音などの波がある面で跳ね返る反応のことである。.

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吸収

吸収(きゅうしゅう)(英語: Absorption).

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塗料

塗料(とりょう)とは、対象物を保護・美装、または、独自な機能を付与するために、その表面に塗り付ける材料のこと。 日本には古くから漆塗りに代表される塗料の歴史はあったが、洋式塗料の歴史は明治初頭に始まる。日本では家庭用品品質表示法の適用対象とされており雑貨工業品品質表示規程に定めがある。.

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壁(かべ、wall)とは、家の四方を囲うもの、または室と室の隔てとなるもの。建物の仕切りとなる平板状の部分ブリタニカ百科事典【壁】。.

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地(チ、ジ、つち)とは、土、陸、場所、下などを指す。比喩、抽象、哲学などの意味で使われる場合もある。.

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ランバート反射

ランバート反射とは、理想的な拡散反射表面が持つべき性質である。理想的な拡散反射表面の輝度は、どの角度から見ても一定である。 技術的には、表面の輝度 (光学)が等方的であり、光度 (光学)がランベルトの余弦則に従う。 ランバート反射は1760年に自著で完全な拡散反射の概念を導入したヨハン・ハインリッヒ・ランベルトの名前から名づけられた。.

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ラジオシティ

ラジオシティ法を用いた大域照明の結果とラジオシティ法を用いない大域照明の結果。ラジオシティ法を用いない場合には光源により直接照らされる平面を除いては全体的に暗く細部を見ることはできない。またラジオシティ法による結果では色のついた左右の壁により反射された光が後ろの白色の壁にあたって色づいている。 RRVによるレンダリングの例(RRVとはOpenGLによるラジオシティ法の単純な実装である)。79回の繰り返し計算を行っている。 ラジオシティ (Radiosity) とは、3次元コンピュータグラフィックスのレンダリングにおける、グローバル・イルミネーションの計算法のひとつである。 一般に多用されているレイトレーシングのように、仮想のカメラから、そこに届く光線を求めていくという方向ではなく、光源の側から、光として発せられたエネルギーの行方を熱力学的に処理することで(エネルギー保存則)、複数の物体が光を乱反射させて、お互いを照らす効果などが計算できる。たとえば壁紙が赤いために部屋にあるものが赤く見えるといった効果がより現実的に再現できる。 この方法を用いると柔らかな陰影が表現でき、特に室内などの風景で画像の写実性が高くなる。現在では、リアルタイム描画以外の3次元グラフィックスではラジオシティを何らかの形で援用することが多い。ラジオシティ法はレイトレーシング法などのモンテカルロ法に基づいた手法と異なり、あらゆる種類の照明現象を再現することはできない。典型的なラジオシティ法は場面が拡散面によってのみ構成されていることを前提としているため、光源から放射された光が何度か拡散面によって反射されたあとで視点にいたるという現象をしか再現できない。この現象を一般的な光経路の表記法であるHeckbertの表記法により表すと「LD*E」となる。ラジオシティ法の利点として、一度計算を行っておけば、オブジェクトや照明を変更しない限り、カメラ設定を変更しても再レンダリングを容易に行えるということが挙げられ、近年はリアルタイムレンダラーでも使用例がある。 ラジオシティの基本的な手法は熱移動の研究分野で1950年に初めて提案されたものである。後の1984年にコーネル大学の研究チームがコンピュータグラフィックスによるレンダリングにこれを応用した。そのためラジオシティ法のような大域照明を行うための有名なサンプル(ユタ・ティーポットなど)にがある。また日本のコンピュータグラフィックス研究の第一人者としても知られる西田友是も、独立に全く同時期に先駆的な研究をしていたことでも有名である。.

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フォトンマッピング

フォトンマッピングとは、コンピュータグラフィックスにおける大域照明(グローバルイルミネーション)アルゴリズムのひとつである。双方向グローバルイルミネーションの一種。 の近似解法として、Henrik Wann Jensen によって開発された。 フォトンマッピングでは、まず光源から放たれるレイ(光線)と、カメラ(視点)からのレイが、一定の臨界値に到達するまでそれぞれ独立して追跡され、その後放射値(フォトンマップ)を生成するための第2ステップで結合される。これにより、現実に即した形で、光と物体との相互作用がシミュレートされる。特に、ガラスや水のような、透明な物質を光が透過する際の屈折現象や、拡散相互反射(diffuse interreflection)、表面下散乱(subsurface scattering)、および煙や水蒸気のような微細粒子状の物質によって引き起こされる光学現象などをシミュレートすることが可能となる。 フォトンマッピングでは、古典的レイトレーシングやラジオシティには不可能な(集光模様)などをレンダリングすることができる。 なお、フォトンマッピングにおける「フォトン」とは、光線光学に基づいて光を離散化したものであり、実際のフォトン(光子)の振る舞いを量子力学的にモデル化しているわけではない。.

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オーレン・ネイヤー反射

ーレン・ネイヤー反射(Oren–Nayar reflectance model)とは、Michael OrenとShree K. Nayarが1993年に提唱した、粗面における拡散反射の反射率のモデル。 反射率のモデルとしてよく使われているランバート反射などと比較して、コンクリート・石膏・砂と言った、自然界で広く見られる物体の表面を正確に表現できるのが特徴。.

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グローバル・イルミネーション

ーバル・イルミネーション (global illumination, 大域照明) は、光エネルギーの大域的な輸送を光学的・物理学的に正確に扱おうとするレンダリング技法のことである。しばしばGIと省略される。 ローカル・イルミネーション (local illumination, 局所照明) の対義語となる。非常に写実的、つまり物理的に正しい表現が可能である。.

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コンピュータグラフィックス

ンピュータグラフィックス(computer graphics、略称: CG)とは、コンピュータを用いて作成される画像である。日本では、和製英語の「コンピュータグラフィック」も使われる。.

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ステラジアン

テラジアン(steradian、記号: sr)は、国際単位系 (SI) における立体角の単位である。平面角のラジアンに対応する。立体角の単位には、もう一つ平方度がある。.

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円周率

円周率(えんしゅうりつ)は、円の周長の直径に対する比率として定義される数学定数である。通常、ギリシア文字 (パイ、ピー、ラテン文字表記: )で表される。数学をはじめ、物理学、工学といった様々な科学分野に出現し、最も重要な数学定数とも言われる。 円周率は無理数であり、その小数展開は循環しない。円周率は、無理数であるのみならず、超越数でもある。 円周率の計算において功績のあったルドルフ・ファン・コーレンに因み、ルドルフ数とも呼ばれる。ルドルフは、小数点以下35桁までを計算した。小数点以下35桁までの値は次の通りである。.

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上方から入ってきた光の道筋が、散乱によって見えている様子。(米国のアンテロープ・キャニオンにて) 光(ひかり)とは、基本的には、人間の目を刺激して明るさを感じさせるものである。 現代の自然科学の分野では、光を「可視光線」と、異なった名称で呼ぶことも行われている。つまり「光」は電磁波の一種と位置付けつつ説明されており、同分野では「光」という言葉で赤外線・紫外線まで含めて指していることも多い。 光は宗教や、哲学、自然科学、物理などの考察の対象とされている。.

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光沢

光沢(こうたく、、)は、物体表面の物理的性質で、対応する心理的属性を「つや(艶)」や「光沢感」などと呼ぶ。光沢は主として光を反射する程度によって決まるが、実際には、正反射光と散乱反射光の強さの比、正反射像の鮮明さ、表面のざらつき模様などが強く影響する。 光沢は表面反射光が強い金属光沢と透明物質に伴う非金属光沢との2種類に大別され、非金属光沢はさらに細分される。 紙や塗料などでは光沢の規格が定められており、工業的に規格化されている光沢の測定方法としては、ISO 2813 (JIS Z 8741:1997) において規格されている鏡面光沢度がある。.

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光散乱

光散乱(ひかりさんらん)とは、光を物質に入射させた時、これを吸収すると同時に光を四方八方に放出する現象をいう。.

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織物

手織機で織る女性(インド) 織物(おりもの)とは、糸を縦横に組み合わせて作った布地である。織物を作ること、あるいはその織り方や風合いを織り(おり)といい、完成した製品(織物)も技法や産地を冠して「〜織」(おり)というものが多い。漢字では伝統的に植物繊維による織物を「布」、絹織物を「帛」といい、両者をあわせた布帛(ふはく)も織物を指すことばである。また、織物は英語風にテキスタイルまたはテクスタイル(英語:textile)とも呼ばれる。 織物は一般的には織機で製作される。織機は「はた(機)」とも呼び、織機を使って織ることを機織り(はたおり)とも言う。織機の基本的な原理は、経糸(たていと)を張りその間に緯糸(よこいと)を通すもので、この通し方(織り方)と糸の素材や太さ等によって、布地の基本的な性格が決まる。代表的な織り方には平織・綾織(斜文織)・繻子織の3種があり、これを「三原組織(さんげんそしき)」と呼び、更に絡み織(綟り織、もじりおり)を加えて四原組織とする場合もある。これらの組織を複雑にしたり、使用する糸の色や太さ等を変えたり、あるいは多様な染色を施すことによって、複雑な染織品が生産される。 機織りは先史時代から行なわれ、織物は衣服や寝具、敷物、家具、さまざまな道具、日用品等に幅広く使われるほか、タペストリー等の芸術品としても製作されてきた。織物業の専門化や機織り技術の程度は文明や地域、時代によってかなり幅があるが、総論すれば、産業革命以前には、自家用の布は各家庭で織られる場合が多く、専門職人による高品質な織物は富裕層のほぼ独占するところであった。18世紀以降、イギリス・フランスを中心に織物産業の機械化が始まり、これが産業革命の一原動力となった。紡績技術の進歩や、牧羊・綿花栽培の集約化、そして19世紀に入って力織機が開発され、安定した品質の織物が大量生産されるようになった。近年では商業的な織物生産は、コンピュータ制御のジャカード織機を使ったものがほとんどとなっている。一方、人力で織機を動かす伝統的な織物生産も行なわれており、高い付加価値を持つ製品として流通したり、手芸の一つとして行なわれることもある。日本語において、手織り(ており)とはもともと工房ではなく自宅で織物を生産すること、またその製品を指していたが、明治時代に日本に力織機が導入されて以後は、このような人力で動かす織機(手織機)を用いて織ること、またその完成品も手織りと呼ばれるようになった。 なお、織りはござや筵等を作る時にも用いられる技法であり、また日本語の「織り」にほぼ相当する英語の weave には籠などを編むことも含まれる。.

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鏡(つぼや背後の植物が映る) 鏡台 鏡(かがみ)は、通常、主な可視光線を反射する部分を持つ物体である。また、その性質を利用して光を反射させる器具を指す。鏡に映る像は鏡像といい、これは左右が逆転しているように見えるものの、幾何学的に正確に言えば、逆転しているのは左右ではなく前後(奥行き)である。なお、これらの鏡像の発生原因を、自分が鏡に向き合ったとき、自分の顔の左側から出た光線および顔の右側から出た光線が、それぞれ鏡に反射した後、それら両方の反射光線が、いずれも右目に入射する時の、両光線の相互の位置にて説明できるとする見解がある。.

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鏡面反射

鏡に映ったペンシルホルダー 水面による反射は、鏡面反射の一種である。山中湖の逆さ富士。 鏡面反射(きょうめんはんしゃ、Specular reflection)または正反射(せいはんしゃ)は、鏡などによる完全な光(あるいはその他の波動)の反射であり、一方向からの光が別の一方向に反射されて出て行くこと。反射の法則により、光の入射角と反射角は反射面に対して同じ角度となる。これを一般に \theta _i.

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表面

表面(ひょうめん、英:surface)は、.

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色(いろ、color)は、可視光の組成の差によって感覚質の差が認められる視知覚である色知覚、および、色知覚を起こす刺激である色刺激を指す『色彩学概説』 千々岩 英彰 東京大学出版会。 色覚は、目を受容器とする感覚である視覚の機能のひとつであり、色刺激に由来する知覚である色知覚を司る。色知覚は、質量や体積のような機械的な物理量ではなく、音の大きさのような心理物理量である。例えば、物理的な対応物が擬似的に存在しないのに色を知覚する例として、ベンハムの独楽がある。同一の色刺激であっても同一の色知覚が成立するとは限らず、前後の知覚や観測者の状態によって、結果は異なる。 類語に色彩(しきさい)があり、日本工業規格JIS Z 8105:2000「色に関する用語」日本規格協会、p.

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透過率

透過率(とうかりつ).

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