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zwingend ein Oberflächenmodell erfordert und folglich die Primitiven erst aufge-
löst und in ein Oberflächenmodell überführt werden müssen. Es sei daran erinnert,
dass wir uns hier ausschließlich mit triangulierten Oberflächen der Szene befassen.
Für eine möglichst realistische Darstellung muss auch die globale Beleuchtung
vollständig - also mit Spiegelungen - simuliert werden, was nicht immer und oft
nur mit großem Aufwand möglich ist. Die Berücksichtigung nahezu beliebiger
Beleuchtungsmodelle einschließlich transparenter Facetten ist zwar grundsätzlich
möglich, hat jedoch keine breite Verwendung gefunden, da RayTracing derartige
Effekte schneller und präziser realisiert.
Um sichtbare Kanten an Facettengrenzen (siehe auch Abschn.
9.4
)zuvermei-
den, ist eine möglichst feine Unterteilung der Szenengeometrie erforderlich. Dies
gilt auch besonders in Bereichen, wo ein hoher Radiositygradient zu erwarten ist,
z. B. in der Nähe der Strahler. Je feinmaschiger das Netz, desto realistischer die
Ergebnisse. Der damit verbundene große numerische Aufwand wird zumeist sehr
schnell begrenzt durch die verfügbaren Ressourcen.
Kommerzielle Verwendung findet Radiosity hauptsächlich noch bei der Darstel-
lung von Architekturmodellen, bei denen eine zeitaufwendige Vorausberechnung
vertretbar ist. Weitere Anwendungsfelder sind die Klimaforschung und Wärmever-
teilung, weil diese eher diffus als gerichtet erfolgen.
Berechnung der Formfaktoren
Der aufwendigste Schritt beim Radiosityverfahren ist die Berechnung der Form-
faktoren. Der Formfaktor ist lediglich ein Faktor für die von einer Facette an eine
andere Facette abgegebene Energie. Er ist nur abhängig von der Geometrie der Sze-
ne und wird durch die Lage von jeweils zwei Facetten zueinander und von deren
Flächengröße bestimmt. Der Formfaktor ist unabhängig vom Reflexionskoeffizi-
ent und der Facettenfarbe. Weil diese Eigenschaften erst später in die Berechnung
einfließen, können sie nach Belieben geändert werden ohne die Formfaktoren zu
beeinflussen.
Zur Berechnung der Formfaktoren kann man unterschiedlich komplexe Basis-
funktionen verwenden; ähnlich wie bei der FEM für die Elemente. Mit ihrer Wahl
legt man die Verteilung der Radiosity auf der Elementfläche fest:
bei 1 Unbekannten: konstante Radiosity über die ganze Fläche,
bei 3 Unbekannten: linearer Verlauf und
bei 6 Unbekannten: quadratischer Verlauf entlang der Kanten (beide erfordern
Interpolationen).
Für den „einfachen“ Fall konstanter Basisfunktion ist nur eine Unbekannte er-
forderlich, die für alle Ecken bzw. Punkte einer Facette gilt. Die Ordnung des LGS
entspricht damit der Anzahl der Facetten in der Szene. Auch die dieser Unbekann-
ten entsprechende Radiosity gilt für alle Ecken bzw. Punkte der Facette.
Bei linearem und quadratischem Verlauf wächst die Zahl der Unbekannten
schnell und sie ist letztlich abhängig von den Verknüpfungen der Facetten unterein-
