散射方向關注的區(qū)域(Scatter Direction Regions of Interest)是有效散射計算的主要部分。它們可以將散射光線引導到只關注的區(qū)域。在產生散射光線時,F(xiàn)RED評估由散射方向關注的區(qū)域所朝向的立體角,并處理輻射度,以便于基于BSDF散射模型可以計算正確的通量。本文提供了一個分步過程,用于定位和確定最大效率的散射方向關注區(qū)域的大小。 >?(}F': 圖1.在光學表面上具有散射方向關注的區(qū)域的庫克三片式鏡頭的光線追跡 L+Q.y~
散射方向關注的區(qū)域在每個表面(Surface)對話框的散射(Scatter)選項卡上指定,如圖2所示。多個散射方向關注的區(qū)域可以分配給任何給定表面。然而,應注意不要給表面分配重疊的多個散射方向關注的區(qū)域,因為FRED將不會辨別這種重疊,因此散射通量將被過度估算。 j'q Iq;y
}5=tUfh)]' sW0<f&3 圖2.指定散射方向關注的區(qū)域的表面散射標簽 ]::g-&%Um
所有表面在創(chuàng)建時都分配有默認的散射方向關注的區(qū)域。該默認值的類型是散射到給定方向(Scatter into a given direction),如圖3所示,其散射到圍繞給定方向朝向給定半角的錐形。方向矢量可以在任何坐標系中指定。有關散點方向關注區(qū)域類型的完整列表,請參閱FRED的幫助主題-重點采樣(Importance Sampling)。 h`pXUnEZ fvr|<3ojo 圖3.默認重點采樣 p]x9hZ
根據其中發(fā)生散射的光學空間,存在兩種關注的一般情況。首先,考慮準直空間的情況,其包括外部平坦窗口,以及無焦和重新成像光學器件之間的中間空間。在這種空間中,探測器表面尺寸和位置由其尺寸和系統(tǒng)視場(FOV)決定。因此,準直空間中最有效的散射方向關注的區(qū)域類型是默認的散射到給定方向,同時設置適當的角度。 ,XYtoZa gJ?Vk<hp 圖4.閉合曲線散射方向關注的區(qū)域 wg=-&-
接下來,考慮光學系統(tǒng)內的光束在其中會聚或發(fā)散的區(qū)域。在這些空間中,散射方向關注的區(qū)域可以被認為是從給定表面看到的探測器的表觀位置和大小。因此,最有效的散射方向關注的區(qū)域類型是通過閉合曲線散射(Scatter through a closed curve),如圖4所示。本文概述的步驟設計為確定該閉合曲線的大小和位置。 +t*Ks_V,*
CYZ0F5+t 關于圖3和4中的對話框上的其他數據(Other Data),反轉光線方向(Reverse Ray Directions)、散射光線數目(Number of Scattered Rays)的選項與本討論相關。反轉光線方向導致散射光線被引導遠離散射方向關注的區(qū)域。 當探測器的表觀位置為虛擬時,此選項是必需的。散射光線數目選項可以設置每個入射光線散射射線的數量。此數值確定了散射光線對散射方向關注的區(qū)域采樣的程度。 對于相對小的朝向立體角,默認10是足夠的。然而,在探測器的表觀形狀高度畸變的情況下,有必要增大該值。 ,_I#+XiXY E\vW>g*W 在會聚和發(fā)散空間中尋找散射方向關注的區(qū)域 A