A股上市公司传智教育(股票代码 003032)旗下技术交流社区北京昌平校区

 找回密码
 加入黑马

QQ登录

只需一步,快速开始

[我的日记] 各向异性是什么?

© 庭院深深深几许 金牌黑马   /  2019-4-18 09:25  /  1615 人查看  /  0 人回复  /   0 人收藏 转载请遵从CC协议 禁止商业使用本文

  各向异性(anisotropic)
  定义
    它指一种存在方向依赖性,这意味着在不同的方向不同的特性,相对于该属性各向同性。当沿不同轴测量时,它可以定义为材料的物理或机械特性(吸光度,折射率)的差异,电导率,拉伸强度等)
  该定义摘自维基百科
    我们关注的是在计算机视觉领域,在计算机图形学领域,各向异性表面在围绕其几何法线旋转时外观会发生变化,就像天鹅绒一样。

d967ff49da42bd767b1e521b6c12d54e.JPEG
  图2。天鹅绒(Velvet)
    各向异性射就像常规反射一样,除了基于反射表面上存在的小凹槽(凸起,纤维或划痕)的方向拉伸或模糊。图3是计算机生成的各向异性反射的示例。

65d6dc37de67dbfdd0219ece2b947359.JPEG
  图3。茶壶和地板的各向异性反射
    地板具有各向异性反射,如您所见,茶壶在y方向上模糊,但在x方向上不是很模糊。
  哪种物体具有各向异性反射?
    任何具有细粒度的东西都主要在一个方向上。好的日常例子是头发,拉丝金属,锅碗瓢盆,或被水扰乱的水中反射(例如,下雨)。此外,CD是各向异性的,反射是由围绕CD的圆形方式的微小凹槽扭曲的。
  什么导致各向异性反射?
    如果凸块是合理随机的(各向同性反射),表面中的细微凸起会使反射均匀地模糊。如果这些细小的凸起会产生图案,那么图案会影响反射的外观(各向异性反射)。
    这里有两个球体,图4左是直线反射,图4右是模糊的各向同性反射。

85d2322a736b066749fe37ccd9dc948f.JPEG 07119407084dd3fc25f1515d9f91ce49.JPEG
  图4。左为直线反射,右为模糊的各向同性反射
    如果这是真实世界的照片,模糊的反射将由地板表面的微小随机凸起(下图)引起,凹凸可能很小,你可能不会注意到凹凸,但你会注意到它们对反射的影响。

5c995aa1453350181b4b09268aa4b319.JPEG
    那么现在,如果这些微小的凸起处于一个正规图样中会发生什么呢?例如,拉丝金属是具有小凹槽的金属,所有凹槽都朝向相同方向(下图)。这会导致反射在特定方向上模糊,这称为各向异性反射。

1460fbb2df6ecbb1c0b61913f7959473.JPEG
    以这两个现实世界拉丝金属为例。

80f97e99cbd218ba68c97967e66e1dc6.JPEG

bdc3ca564ac8acbd99dc7dda1bd757a3.JPEG
    第一张图片是栏杆的特写镜头,在那里你可以看到一些朝向一个方向的细粒。接下来是冰箱门的远离照片,其表面由类似材料制成。现在注意光开关和导线的反射如何在特定方向上模糊,而不是在所有方向上均匀模糊。在这种情况下,当grain上下移动时,反射会左右模糊。反射总是在与颗粒相反的方向上拉伸。
  总结
    各向异性很容易理解为,我们改变光源对物体表面的方向,反射在各个不同的方向有不同的特性。如下图的CD,假设光源无变化,你摆动CD,从你眼中可以看见,好像CD的同一个地方变化了不同,而且明明是一个物体,却各个地方发生不一样的变化。

0d9c1134a899543b7c64b13b9b85a8ce.JPEG

0 个回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入黑马