โพลาไรเซชันการสะท้อนและการหักเหของแสงสำหรับพันรอบผิวน้ำ


12

ฉันต้องการที่จะแสดงภาพที่เหมือนจริงของน้ำในที่อยู่อาศัยอวกาศที่โคจรอยู่ ภาพไม่จำเป็นต้องถูกสร้างขึ้นแบบเรียลไทม์แม้ว่าฉันจะไม่ต้องการให้ใช้เวลาเป็นสัปดาห์ก็ตาม ฉันกำลังมองหาวิธีการที่สามารถสร้างภาพที่สมจริงในชั่วโมงหรือวัน

ที่อยู่อาศัยเป็นรูปทรงกระบอกที่มีพื้นผิวด้านในโค้งเป็นพื้นที่อยู่อาศัย การหมุนของทรงกระบอกเกี่ยวกับแกนของมันนั้นให้การประมาณแรงโน้มถ่วง ฉันไม่ได้มองหารายละเอียดของการจำลองฟิสิกส์ของเรื่องนี้เพียงแค่การสร้างภาพ

สิ่งที่ฉันอยากรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้คือโพลาไรเซชัน แสงที่สะท้อนจากผิวน้ำเป็นโพลาไรซ์โดยปล่อยแสงที่ผ่านไปในน้ำโพลาไรซ์ในแนวตั้งฉากกับแสงที่สะท้อน ไม่สนใจเอฟเฟกต์นี้และเพียงสร้างแบบจำลองสัดส่วนของแสงที่สะท้อนและส่งงานได้ดีพอสมควรเมื่อมีผิวน้ำเพียงอันเดียว แต่ถ้าที่อยู่อาศัยทรงกระบอกมีแหล่งน้ำที่มีสัดส่วนของพื้นผิวโค้งมาก การสะท้อนหลายครั้งในมุมที่แตกต่างหลากหลาย ซึ่งหมายความว่าสัดส่วนของแสงที่สะท้อนจะขึ้นอยู่กับมุมโพลาไรซ์ที่ใช้ก่อนหน้านี้

มีวิธีการเดิม ๆ ที่รวมเอฟเฟกต์ดังกล่าวที่สามารถให้ภาพที่เหมือนจริงของการสะท้อนหลายจุดจากผิวน้ำโค้งหรือไม่? พวกเขายังจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองการหักเหของแสงด้วยโพลาไรเซชัน น้ำจะตื้นในสถานที่ดังนั้นฉันคาดว่าการหักเหของแสงจะมีผลต่อผลลัพธ์

ถ้าไม่ฉันสามารถปรับตัวติดตามรังสีที่มีอยู่หรือต้องการวิธีการนี้ตั้งแต่เริ่มต้นหรือไม่

ฉันกำลังมองหาความสมจริงเพื่อค้นพบเอฟเฟ็กต์ที่ไม่คาดคิดไม่ใช่แค่ส่งผ่านความเป็นจริงไปยังผู้สังเกตการณ์ธรรมดา ๆ เห็นได้ชัดว่าผู้สังเกตการณ์ส่วนใหญ่ (รวมถึงฉัน) จะไม่ทราบถึงผลกระทบที่จะมองหาเนื่องจากพวกเขาไม่คุ้นเคยกับชีวิตประจำวันดังนั้นฉันจึงกำลังมองหา

คำตอบ:


9

วิธีที่แนะนำมากที่สุดดูเหมือนว่าจะเป็นMueller แคลคูลัสซึ่งจะไหลลงมาเพื่อติดตามพารามิเตอร์ Stokesของรังสีแสงเพื่อเป็นตัวแทนของโพลาไรเซชันของแสงที่ส่งไปตามรังสีนั้น เรย์อาจไม่ได้โพลาไรซ์ - พารามิเตอร์ของสโตกส์ (1, 0, 0, 0) - หรืออาจเป็นโพลาไรซ์แบบวงกลมหรือเชิงเส้นในทิศทางต่าง ๆ ซึ่งเป็นสมบัติของแสงในมวลรวม เมื่อแสงพื้นผิวกระจัดกระจายตามโพลาไรเซชันและเวกเตอร์สโตกส์ถูกแพร่กระจายโดยการคูณมันด้วยเมทริกซ์มูลเลอร์ของพื้นผิว

ต่อไปนี้เป็นบทความที่เขียนโดย Toshiya Hachisukaเกี่ยวกับการติดตามรังสีขณะติดตามโพลาไรซ์แสง ดูเหมือนว่าเป็นการแนะนำที่ดีและมีการอ้างอิงหลายอย่างที่ดูเหมือนว่ามีแนวโน้ม บทความระบุว่าการติดตามสถานะโพลาไรเซชันโดยตรงของเรย์: แทนที่จะเป็นตัวแทนโดยรวมการติดตามทิศทางและความถี่ของการสั่นของฮาร์โมนิกของแสงที่ให้ นี่อาจมีข้อเสียที่คุณต้องการตัวอย่างเพิ่มเติมเพื่อสร้างเอฟเฟ็กต์โพลาไรเซชันอย่างแม่นยำ แต่อาจทำให้เกิดเอฟเฟกต์เพิ่มเติมได้ (ในบทความเรื่องการรบกวนของฟิล์มบาง)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.