Што значи „светло поле“?

Предмет на проучување во оваа област е процесот на пренос на енергија од зрачење. Светлосното поле е неразделно од полето на електромагнетното зрачење, но е квалитативно различно од него, бидејќи го остава настрана прашањето за природата на светлината.Ова поле е макрокосмичко во однос на времето и просторот, бидејќи просторните и временските структури на полето на електромагнетното зрачење не се разгледуваат во теоријата на светлосното поле. Всушност, ова е геометрија плус идејата за пренос на енергија воведена во неа

Терминот „светлосно поле“ го користел А. А. Гершун во класичната научна работа за радиометриските својства на светлината во тродимензионалниот простор (). Тој воведе векторска претстава на некои количини во постоечките одредби на теоретската фотометрија, што овозможи да се пристапи кон ново прашање за инженерството за осветлување за квантитативната проценка на квалитетот на осветлувањето и, во многу случаи, успешно да се реши.

Терминот Светло поле подоцна беше редефиниран од истражувачите на компјутерска графика.

Истата година, Мајкл Фарадеј, во своето предавање „Рефлексии за осцилацијата на зраците“, прв предложил дека светлината треба да се толкува како поле, на ист начин како и магнетните полиња, на кои работел неколку години на тоа време.

Белешки

Литература

  • Гершун А.А. „Светло поле“, Москва,.

Фондацијата Викимедија. 2010 година.

  • Токин, Борис Петрович
  • Динамика на игри на Њутн

Погледнете што е „Светло поле“ во другите речници:

    СВЕТЛО ПОЛЕ- поле на светлосен вектор, простори. дистрибуција на светлосни текови. Теорија S. стр.секција теорија. фотометрија. Основни har ki S. p. светлосен вектор, кој ја одредува големината и насоката на преносот на зрачната енергија, и скаларна величина сп. сферични....... Физичка енциклопедија

    светло поле

    Светлосно поле- светло векторско поле (Види Светло вектор) (Види Векторско поле). Теоријата на фотометрија е дел од теоретската фотометрија (Види Фотометрија), во која распределбата на осветлувањето се наоѓа со користење на општи методи за пресметување на просторната дистрибуција... ...

    поле на светлина- šviesos laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: ингли. светло поле вок. Лихтфелд, n rus. поле на светлина, n; светло поле, n pranc. шампион де лумиер, m; champ lumineux, m … Fizikos Terminų žodynas

    НЕЛИНЕАРНА ОПТИКА- гранка на оптика што го опфаќа проучувањето на ширењето на моќните светлосни зраци во ТВ. тела, течности и гасови и нивната интеракција со водата. Силно светлосно поле ја менува оптиката карактеристики на медиумот (индекс на прекршување, коефициент на апсорпција), кои стануваат... Физичка енциклопедија

    Нелинеарна оптика- гранка на физичката оптика, која го опфаќа проучувањето на ширењето на моќните светлосни зраци во цврсти материи, течности и гасови и нивната интеракција со материјата. Со доаѓањето на ласерите, оптиката имаше на располагање извори на кохерентна ... Голема советска енциклопедија

    ФУРИЕРСКА ОПТИКА- дел од оптика, кој вклучува трансформација на оптички светлосни полиња. системи се изучува со помош на Фуриеова анализа (спектрално распаѓање) и линеарно филтрирање теорија. Почетокот на употребата на идеите за спектрално распаѓање во оптиката е поврзан со имињата на Ј.... ... Физичка енциклопедија

    Гершун, Андреј Александрович- Андреј Александрович Гершун Датум на раѓање: 9 октомври (22), 1903 година (1903 10 22) Место на раѓање: Санкт Петербург Датум на смрт ... Википедија

    КВАНТНА ОПТИКА- гранка на статистичката оптика која ја проучува микроструктурата на светлосните полиња и оптичките полиња. феномени во кои е видлив квант. природата на светлината. Идејата за квантната. структурата на зрачењето е воведена на германски. физичарот M. Planck во 1900. Статистички. структура на пречки полиња...... Физичка енциклопедија

    РАДИОЛОГРАФИЈА- метод за снимање, обновување и конвертирање на брановиот фронт на електричниот систем. маг. радио бранови, особено опсегот на микробрановите. R. методите се директни аналози на оптичките методи. холографија Како таму, холографски. Процесот се сведува на добивање (регистрација)…… Физичка енциклопедија


Светлосното поле по филтерот формира три зраци. Третиот зрак, што одговара на последниот член (5.56), се отклонува во однос на оската во спротивна насока.

Светлосното поле Ui (x y) одговара на првата експозиција.

Соленоидните светлосни полиња се полиња во безвоздушен, подеднакво осветлен простор.

Ова светлосно поле ја претставува дифракцијата на рамниот бран кој се слетува на холограмот. Може да се види дека се случува само дифракција од прв ред, како што треба да биде кога коефициентот на пропустливост (38.14) се менува според хармонискиот закон [сп.

Со скенирање на светлосното поле на објект, реконструирано со снимање H, оваа сонда ќе ги регистрира истите дланки како и во случај на регистрирање поле директно рефлектирано од објект О. Користејќи ги податоците од таквите мерења, можно е да се со многу голема точност да се утврдат најмалите детали на структурата во целина што веќе не постои објект. За техничките апликации, второто е многу поважно од создавањето илузија за присуство на објект во човечкиот мозок: на крајот на краиштата, точноста и објективноста се токму она што ѝ треба на модерната технологија.

Оставете го светлотото поле на објектот Ui (x, y) да се преслика со позитивна леќа во одредена рамнина H во просторот на сликата. За да се поедностави понатамошното расудување, претпоставуваме дека површината на објектот се совпаѓа со предната фокусна рамнина на леќата.

Пресметката на светлосното поле за случајот со голем x (до - 108) е многу комплицирано и се врши на компјутер. Сепак, сликата на полето добиена од пресметките добро се совпаѓа со онаа што следи од едноставните геометриски параметри.

Пулсот на светлосното поле е еднаков на збирот на фотонските импулси. Претставувањето на светлосното поле како колектив од фотони ја заменува класичната слика на светлосните бранови. Вториот треба да се смета како посебен случај, исто како што класичната механика е посебен (ограничувачки) случај на квантната механика.

Во слаби светлосни полиња, се јавува јонизација на еден фотон.Во полињата со ракун со висок интензитет, можна е повеќефотонска јонизација. Сепак, екстремно високата густина на фотонскиот флукс во ласерскиот зрак овозможува мултифотонично зрачење.Зрачењето е забележано експериментално во ретките пареи на алкалните метали.

Во силно светлосно поле во нелинеарна средина, оптичките бранови можат да комуницираат не само едни со други, туку и со акустични и молекуларни вибрации на материјата.

Во моќни светлосни полиња или во силно нелинеарни медиуми, повисоките услови на проширувањето на поларизацијата престануваат да бидат мали: nEn - 1 - xa, потоа проширувањето (1) го губи своето значење, а соодветната серија (2) престанува да се спојува. Ваквите проблеми се јавуваат, особено, кога се проучува заситеноста на транзицијата во систем на атоми на две нивоа во електрично поле.

Делот е многу лесен за употреба. Само внесете го саканиот збор во даденото поле, а ние ќе ви дадеме список со неговите значења. Би сакал да забележам дека нашата страница дава податоци од различни извори - енциклопедиски, објаснувачки, зборообразувачки речници. Овде можете да видите и примери за употреба на зборот што го внесовте.

Најдете

Светлосно поле

светло векторско поле (види Векторско поле). Теоријата на фотометрија на S. е гранка на теоретската фотометрија во која распределбата на осветлувањето се наоѓа со користење на општи методи за пресметување на просторната дистрибуција на светлосниот флукс. Проекцијата на светлосниот вектор на која било насока што минува низ точка е еднаква на разликата во осветлувањето на двете страни на мала површина поставена во оваа точка нормално на оваа насока. Големината и положбата на векторот на светлината се независни од координатниот систем. Теоријата за соларни полиња го користи концептот на светлосни линии, кој е сличен на концептот на линии на сила во класичната теорија на физичките полиња.

Википедија

Светлосно поле

Светлосно поле- функција која ја опишува количината Света, пропагирање во која било насока низ која било точка во просторот. Во 1846 година, Мајкл Фарадеј, во своето предавање „Рефлексии за вибрациите на зраците“, прв предложил дека светлината треба да се толкува како поле, на ист начин како и магнетните полиња, на кои работел неколку години во тоа време. . Фразата „светлосно поле“ ја користел А. А. Гершун во класичната научна работа за радиометриските својства на светлината во тродимензионалниот простор (1936). Фразата подоцна беше редефинирана од истражувачите на компјутерска графика.

Во овој момент, најновите технологии во областа на виртуелната реалност се технологии на светло поле. Овие зборови често се користат, но има малку објаснување за тоа што се подразбира под ова. И покрај фактот дека технологијата (како и многу други моментално популарни технологии) е прилично стара (Мајкл Фарадеј дури и предложи светлината да се толкува како електромагнетно поле), сè уште има многу темни точки во неа за едноставно лаичко разбирање, а не за секого, вклучително и И јас ги разбирам неговите способности на полето на виртуелната реалност и реалното прикажување.

Значи, светлосното поле е функција која ја опишува количината на светлина што се шири во која било насока низ која било точка во вселената.
Најлесен начин да се опише е во функција на две рамнини.

Снимање на светлосни полиња.
И тука преминуваме на практична примена. Тоа е функцијата со две рамнини што ја користат модерните камери со светлосно поле. Тоа се рамнината на леќите и рамнината на матрицата. Во суштина тоа би била обична фотографија. Но, она што ни треба е светло поле. Односно податоци од различни правци. За да се добијат различни гледишта, потребен е голем број камери.


Сепак, ова е прилично сложена инженерска задача (не велам дека различните матрици можат да дадат различни вредности во балансот на белата боја, на пример). Затоа, пред огромната матрица на пленоптичката (како што се нарекуваат) камера, поставена е низа микролеќи, од кои секоја ја фокусира сликата на својот дел од матрицата.

Како што разбирате, цела низа на слики се добива на истата матрица. Тоа значи дека резолуцијата на сликите е незначителна во споредба со можностите на матрицата. За да добиете фотографија од 1 мегапиксели, потребен ви е сензор од најмалку 10 мегапиксели.
Во прилог на низа микролеќи, можете да користите обична плоча со дупки заснована на принципот на камера со дупка. Ова е многу поевтино од леќите, но негативно влијае на односот на отворот.
Истражувачката лабораторија MERL на Mitsubishi Electric прибегна кон отвор за кодирање - специјална маска од проѕирни и непроѕирни области поставени пред матрицата. Се тврди дека со тоа се избегнуваат загубите во резолуцијата на сликата. Но, темата згасна во далечната 2009 година и оттогаш ништо не се слушна за неа.
Сепак, за што е целата врева? Што обезбедува низа камери во споредба со обична фотографија со висока резолуција? Низата на камерата прави две работи.
1. Променете ја фокусната должина.


Сега нема да има објекти надвор од фокус, со интегрирање на податоците од сите слики, можете да изберете кој било фокус (всушност, зависи од резолуцијата, колку е помала, толку помалку можности).
2. Мала промена во погледот.


Само за доброто на овој ефект.

Да ве потсетам дека не можете да ја држите главата надвор од одредени граници. Но, во одредени граници можете да бидете апсолутно слободни. Всушност, ова е едноставно продолжување на можностите на 360 видео, промовирајќи поголемо потопување.

Рендерирање светлосни полиња.
Сега да се свртиме кон рендерирање на светлосни полиња. До далечната 1996 година.

Како што можеме да видиме, се користат истите рамнини и методи. Создадени се 2 слики.
Лево е низа од проекции на (u,v) рамнината на (s,t) рамнината, односно целата предна рамнина (перспективен поглед) се проектира на мал дел од задната рамнина (матрица). Ова е перспективен поглед од матричната точка преку леќата. Од друга точка погледот ќе биде малку поинаков.
На десната страна се аголните распределби на светлината околу точките на задната рамнина (s,t). Ова се мапи на рефлексија. Тие се поврзани со перспективен поглед. Двете низи се интегрирани и од нив се гради правилна слика. Без користење на модели на градење, текстури итн. Само две слики.
Сепак, можете да ги видите фундаменталните недостатоци на светлосните полиња - непредвидливи, прескокнати слики и ниска резолуција. Со прилично голема количина на податоци. Овој мизерен (иако со целосни 360 прегледи) лав во видеото тежи дури 400 MB. Точно, алгоритмите за компресија можат да ја намалат оваа бројка на 3 мегабајти.
Но, основниот принцип не се разликува многу од триковите на античките програмери, кои со помош на еден куп sprites ни покажаа 3D на древните компјутери и конзоли. И ако мислите дека многу се промениле од 1996 година, тогаш многу се лажете. Еве модерна рендерирање на светлосни полиња.

Како што можете да видите, ако погледнете внимателно, можете да видите грчење и скокање. Погледнете ги кутиите на крајот од видеото.

Но, да ја земеме идејата за прикажување на светлосни полиња понатаму. Светлосните полиња во никој случај не се 3D модели и работата со нив е повеќе како работа во Photoshop отколку во дизајнерско студио. Нема работа со полигони, што значи дека нема работа со нормални, следење зраци или леење зраци.
Земете го осветлувањето, на пример. Овде се пресметува сосема поинаку. Се прави редовна фотографија од околината од 360 степени и врз основа на неа се креира светлосна мапа, која потоа се меша со светлосното поле (куп слики од различни агли) на моделот.

https://www.youtube.com/watch?v=UUvAVjUnE8M
Сосема реалистично и без трасирање зраци. И што е најважно, супер брзо.
И, се разбира, и осветлувањето и моделот можат да бидат динамично видео наместо статични слики.
Проекцијата на сенката може лесно да се пресмета и од силуетата на одредена рамка.

Прикажува светлосно поле.
Прво, само да создадеме холограм од Star Wars.
Земаме анизотропно огледало, го поставуваме на ротирачка платформа на 45 степени во однос на хоризонтот и блескаме проектор одозгора со висока стапка на слики. Секој агол има своја слика. И здраво, Војна на ѕвездите!

Ајде да играме и доста е. Ајде да преминеме на сериозни проблеми со VR.
На пример, до конфликтот помеѓу вергенцијата и сместувањето на нашите очи. Да се ​​разјасни, вергенцијата е истовремено движење на двете очи во спротивни насоки за да се одржи интегритетот на бинокуларната слика. И ако виртуелниот објект е многу блиску до „камерата“, тогаш очите истовремено ќе се обидат да ги спојат оптичките оски (вергенција) и да се фокусираат на објектот (сместување), што ќе предизвика непријатни сензации, вклучително и симптоми на морска болест и замор. на очните мускули, често придружена со главоболка. Во принцип, на окото мора да му се дозволи да се фокусира на различни растојанија, а за ова можете да користите светлосно поле. Во новиот шлем NE-LF (Near Eye Light Field), наместо еден панел на екранот, се поставуваат два одеднаш, еден зад друг, на растојание од приближно пет милиметри. Овој дизајн е „стереоскоп со светло поле“. Сликите на различни панели имаат различни зони на јасност, формирајќи едно светлосно поле. Ова му дава поддршка на очите за природно фокусирање и ја ублажува непријатноста.

Но, сето ова е сурогат. И Nvidia разви прототип на очила со вистинско светло поле со сет на микролеќи на врвот на OLED дисплејот. Практично ја свртеа камерата со светлосно поле.

Како резултат на тоа, сликата е јасна, веднаш до очите, односно нема потреба од издолжена работа на муцката, очите не се заморуваат, сè е природно за нив.
Погодете што не е во ред? Што не беше во ред со камерата со светло поле? Кој е неговиот главен недостаток? Така е, дозвола.

Па, последен на листата, но најохрабрувачки е мистериозниот стартап Magic Leap. Ветувајќи ни технологија на светло поле за проширена реалност.

Со сопствен оперативен систем и други добрини.

Јавноста не знае апсолутно ништо за стартапот. Воопшто. Мистерија обвиткана во темнина. Сепак, успеа да собере 2 милијарди долари инвестиции, Карл! Се разбира, не на почетокот, туку од големи компании. И, секако, им покажа нешто што ја натерало неговата рака без размислување да посегне по паричникот. Кој би дал такви пари за неколку видеа?
Неодамна, Magic Leap не изненади со веста, демонстрирајќи ги своите технички достигнувања.

Дали знаете што е ова? Пластика? Стакло? Леќи? Екранот? Погодивте погрешно. Не се ни обидувајте.
Magic Leap вели дека е фотонски чип на светло поле! Ни повеќе, ни помалку. Се разбира, ова е нанотехнолошки производ со соодветна цена. Дали издишавте?
Сега да се обидеме да го дознаеме. Ајде да копаме во патентите.

Дифрактивните оптички елементи (DOEs) може да се сфатат како многу тенки „леќи“ кои обезбедуваат обликување на зракот, разделување на зракот и расејување или хомогенизација. Magic Leap користи линеарна дифракциона решетка со кружни леќи за да го подели зракот на предната страна на бранот и да создаде греди со саканиот фокус. Ова ја насочува светлината во вашите очи и прави да изгледа дека е во правилната фокусна рамнина.

Овие DOE се исклучително тенки, споредливи со брановата должина на светлината што ја контролираат. Главниот недостаток на овие уреди е тоа што тие се строго врзани за една специфична функција. Тие не можат да работат на различни бранови должини и да ги менуваат својствата за различни точки на фокусирање во реално време. Затоа, неопходно е да се користат неколку различни такви дифрактивни оптички елементи. Секој од нив е изострен до одредена фокусна должина. Во овој случај, се користат неколку слоеви на DOE, се тврди дека тие можат да се вклучуваат и исклучуваат. За средните вредности на фокус, се користат комбинации на слоеви. Промената на активниот сет на DOE ја менува патеката по која светлината го напушта чипот на фотониското светлосно поле. Покрај тоа, Меџик Леп патетично, со мистериозна аспирација, увери дека научила создаде темнина со светлина. Ако поставиме една DOE на внатрешната површина на објективот и друга на надворешната површина, можеме да ја потиснеме светлината на ист начин како што е имплементирано во слушалките за поништување шум. Извадок од патентот:
Таков систем може да се користи за потиснување на светлината од рамнински брановоди во однос на светлината во позадина или реалниот свет, нешто како слушалки за поништување на шум.
Секоја DOE има своја фокусна рамнина (слој), а нивниот состав веќе ја сочинува конечната слика. Да, ова е повеќеслоен фотонски наночип. Нема ништо што можете да направите за тоа.

Или парче стакло и измама од 2 милијарди долари)).
И, конечно, би сакал да предложам друг начин за создавање светло поле. Скоро заборавено.

Точно, резолуцијата не свети ниту овде.

Ограничувања и предности.
Главната предност е исклучително висока реализам и природност. Речиси филмски. Со оглед на тоа колку е важно ова за потопување во VR, оваа насока очигледно нема да биде напуштена. Сепак, би сакал да ве потсетам дека методите на фотограметрија даваат слични резултати.

Во принцип, овие методи се многу слични, бидејќи фотограметријата е изградена и од видео и фотографии, но, за разлика од светлосните полиња, таа не генерира карти со слики, туку стандардни модели на згради покриени со фото текстури. За жал, тие се прилично тешки (мулти-полигонални) и далеку од оптимални. Всушност, светлосните полиња може да се конвертираат во 3D модел со помош на методи на фотограметрија (иако не многу лесно), и прилично е лесно да се сними светлосно поле од 3D модел.

Така, едно нешто многу добро може да доведе до друго.
Мораме да разбереме дека светлосните полиња не се градење модели. Тие не се интерактивни. Можеби се видео анимација, но не и скелетна компјутерска анимација. Ова е обемно видео, ништо повеќе. Ова не се модели на градење, тие не познаваат судири и јачина, иако можете да ги скриете кутиите за судир во нив и да менувате анимации со скрипти. Но, процедуралната анимација, деструктивноста на предметите, рагдолата и другите карактеристики се невозможни. Ова се повеќе позадини и заднини отколку вистински интерактивни NPC. Се разбира, голем број на анимации може да го ублажат овој недостаток. Но, обемот на податоци за светлосни полиња ги надминува сите разумни граници. Повторувам, ова е куп фотографии направени од речиси сите агли. А за анимации тоа не се фотографии, туку видеа. Доволно големи модели (соба, на пример) може да зафатат десетици гигабајти. Од друга страна, за разлика од градежните модели, нивната сложеност/број на полигони не е важна. Светлосните полиња се исклучително економични за компјутерските ресурси (безмилосни за меморијата) и можат сосема да обезбедат 90 фрејмови во секунда за виртуелна реалност без видео камера за илјада долари. Сепак, сложеноста на објектот може да влијае на неговата компресија. Можете да стискате коцка на видео многу подобро од човечки модел. Повторно, за разлика од моделите, нема ограничувања за полигони итн. Само големина на видео. Но, за компјутерските ресурси, не е важно кое видео да се репродуцира. Аватар или Симпсонови, на играчот не му е грижа.
Мое најдлабоко убедување е дека ќе се користат мешани технологии.
Фотограметрија + светлосни полиња = кинематографска + интерактивност.
И секој што сега го изострува софтверот за фотограметриско скенирање, моторите за игри за прикажување светлосни полиња и видео кодеците со хардверско забрзување за пренос без одложувања, може добро да го дофати џекпотот. Сепак, досега тие не можат ниту да пренесуваат Full HD преку Wi-Fi во иста просторија со задоцнување од најмалку 50 ms, и покрај сите видови хардверски чуда. Значи не е толку едноставно.