เราจะสร้างเอฟเฟกต์“ การมองเห็นอินฟราเรด” ที่สมจริงได้อย่างไร?

คุณจะสร้างเอฟเฟกต์การมองเห็นภาพอินฟราเรดแบบสมจริงด้วยเฉดสีอย่างไร โดยมีเหตุผลที่ฉันหนึ่งหมายถึงการที่มีลักษณะเหมือนจริงเช่นตัวอย่างนี้

ฉันมีความคิดเกี่ยวกับการสร้างพื้นผิวเพื่อกำหนดปริมาณความร้อนของวัสดุที่ปล่อยออกมาจากนั้นกำหนดโดยใช้จุดผลิตภัณฑ์ของเวกเตอร์ปกติและดูเวกเตอร์ว่าความร้อนนั้นมาถึงตัวแสดงเท่าไหร่ แต่ฉันไม่แน่ใจด้วยซ้ำ แม้จะได้ผลดังนั้นฉันต้องการตรวจสอบว่ามีวิธีการที่ดีกว่าก่อนที่จะเริ่มใช้บางสิ่งที่อาจผิดทั้งหมดหรือไม่

มี IR จากนั้นก็มี IR ช่วงความยาวคลื่นแสงโดยทั่วไปเรียกว่า " อินฟราเรด " ขยายจากขอบของช่วงภาพมนุษย์ (ประมาณ 700 นาโนเมตร) ถึง 1 มม. = 1,000,000 นาโนเมตร

คำตอบของฟิลิปส์นั้นถูกต้องสำหรับแสง "ใกล้อินฟราเรด" (ประมาณ 700 ถึง 1,400 นาโนเมตร) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วก็เหมือนกับแสงที่มองเห็นได้ทั่วไปยกเว้นว่ามันจะมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ที่มองไม่เห็น หากต้องการสร้างแบบจำลองการมองใกล้ IR คุณเพียงแค่แทนที่พื้นผิวของวัตถุและสีของแหล่งกำเนิดแสงด้วยสีอื่นที่จำลองแสงสะท้อนและความเข้มแสงในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันกว่าปกติ

อย่างไรก็ตามตามข้อความของคำถามและวิดีโอที่คุณเชื่อมโยงคุณดูเหมือนจะสนใจในช่วง "อินฟราเรดความร้อน" (8,000 ถึง 15,000 นาโนเมตร) ซึ่งสอดคล้องกับช่วงสูงสุดของสเปกตรัมการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่ รวมถึงร่างกายมนุษย์ การแผ่รังสีนี้ยังคงทำงานในรูปแบบส่วนใหญ่เช่น "แสง" และสามารถสร้างแบบจำลองโดยใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์กราฟิกมาตรฐาน (เมื่อเทียบกับคลื่นวิทยุที่ความยาวคลื่นยาวพอที่สมมติฐานมาตรฐานของเลนส์ออพติคอลเริ่มแตกสลาย) แต่โลกที่เห็น ในอินฟราเรดความร้อนจะมีลักษณะเฉพาะของมัน:

• ตามที่ระบุไว้ข้างต้นวัตถุส่วนใหญ่จะเรืองแสงใน Thermal IR สำหรับแสงที่มองเห็นได้โดยทั่วไปคุณสามารถสันนิษฐานได้ว่ามีแหล่งกำเนิดแสงจริงเพียงไม่กี่แหล่งเท่านั้นโดยมีทุกอย่างที่สะท้อนแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งอื่น สำหรับ IR ความร้อนขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่เลือกตรงข้ามมักจะเป็นกรณี

• ในทางกลับกันพื้นผิวส่วนใหญ่จะดูดซับความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้จะทำให้ร่างกายอบอุ่นขึ้นทำให้พวกเขาปล่อย IR อีกครั้งด้วยตนเอง ผลมันเหมือนกับว่าเกือบทุกพื้นผิวเป็นเรืองแสง

• สเปกตรัม IR ความร้อน (เช่น "สี") ที่ปล่อยออกมาโดยพื้นผิวส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของพวกเขาเป็นหลัก การเปล่งรังสีที่แท้จริงของวัสดุพื้นผิวก็มีผลเช่นกัน แต่ก็มีข้อ จำกัด ค่อนข้างมาก

ดังนั้นเมื่อเทียบกับวิสัยทัศน์แสงปกติการสร้างแบบจำลองที่สมจริงวิสัยทัศน์อินฟราเรดความร้อนจะต้องให้ความสำคัญกับการส่องสว่างทั่วโลกและการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาค่า emissivity คุณอาจสามารถโกงได้ที่นี่ตัวอย่างเช่นสำหรับฉากแบบคงที่ฟังก์ชันการถ่ายโอนความร้อนจากรังสีทั่วโลกสามารถคำนวณได้ล่วงหน้าหนึ่งครั้งและอบเข้าไปในLightmapแบบคงที่เช่นเดียวกับที่คุณทำเพื่อให้แสงสว่างระดับโลกปลอม สเปกตรัมที่มองเห็นได้

หากคุณต้องการจำลองมุมมองผ่านกล้องถ่ายภาพความร้อนในเกมของคุณฉันขอแนะนำอย่างน้อยดังต่อไปนี้:

• วาดและ / หรือคำนวณการเปล่งรังสีอินฟราเรดพิเศษและ / หรือพื้นผิวการสะท้อนแสงสำหรับวัตถุของคุณ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการแผ่รังสีของวัตถุอุ่น (เช่นมนุษย์หรือเครื่องจักร) ซึ่งควรสอดคล้องกับอุณหภูมิพื้นผิว การสะท้อนแสงมีความสำคัญน้อยกว่า

• คุณอาจต้องการใช้ช่องสัญญาณสเปกตรัมเดียว (เช่นวาดทุกอย่างเป็นขาวดำ) ที่สอดคล้องกับฟลักซ์ความร้อน IR ทั้งหมด คุณสามารถประมวลผลภาพโดยการทำแผนที่ค่าระดับสีเทาผลลัพธ์ลงในการไล่ระดับสีเท็จเพื่อจำลองการแบ่งส่วนความหนาแน่นแบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับภาพความร้อน

• พิจารณาการติดตามอุณหภูมิพื้นผิวของคุณอย่างชัดเจนเช่นว่าจุดบนพื้นดินที่คนที่นอนอยู่จะยังคงอบอุ่น (และทำให้เกิดการส่องแสงใน IR) ชั่วขณะหนึ่งหลังจากที่บุคคลนั้นย้ายออกไป มีหลายวิธีที่คุณสามารถจัดการได้ (เช่นการติดตามอุณหภูมิต่อยอดเพิ่มสติ๊กเกอร์สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในท้องถิ่น ฯลฯ ) ด้วยการแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกันระหว่างความสมจริงและต้นทุนการคำนวณ คุณอาจไม่จำเป็นต้องทำให้มันสมจริงมากนัก แต่ถึงแม้จะมีเอฟเฟกต์นี้ปรากฏอยู่ก็น่าประทับใจ

สิ่งที่คุณมักจะเห็นจากทั่วโลกคือส่วนที่มองเห็นของแสงที่สะท้อนจากวัตถุ วัตถุสีเขียวสะท้อนแสงสีเขียวเท่านั้นวัตถุสีแดงเท่านั้นแสงสีแดงและวัตถุสีฟ้าแสงสีฟ้าเท่านั้น อินฟาเรดถือได้ว่าเป็นสีที่สี่ซึ่งดวงตาของคุณไม่สามารถรับรู้ได้ กล้องอินฟาเรดทำให้คุณมองเห็นแสงอินฟาเรดโดยการรับรู้ด้วยเซ็นเซอร์และแปลงภาพอินฟาเรดเป็นความยาวคลื่นที่คุณเห็น

เช่นเดียวกับวัสดุบางชนิดที่มีความสว่างมากขึ้นหรือน้อยลงในสีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินพวกเขายังมีความสว่างที่แตกต่างกันใน IR ความสว่าง IR สามารถทำได้ แต่ไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับความสว่างของแสงที่มองเห็น

นี่คือฉากที่มองเห็นได้และใน IR สังเกตว่าใบไม้ของต้นไม้นั้นสว่างกว่า IR อย่างไรในลำต้น แต่ความสว่าง IR ของส่วนต่าง ๆ ของด้านหน้าอาคารมีความคล้ายคลึงกันในแสงที่มองเห็นได้และแสง IR

สิ่งที่คุณสามารถทำได้คือการสร้างพื้นผิวทั้งหมดของคุณในสองรุ่น: พื้นผิว RGB สำหรับแสงที่มองเห็นและพื้นผิวขาวดำทางเลือกสำหรับอินฟาเรด ในโหมดปกติคุณใช้พื้นผิว RGB และในโหมด IR คุณใช้พื้นผิว IR

คุณอาจพิจารณาใช้แหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันในโหมด IR ดวงอาทิตย์ให้แสง IR มากที่สุดเท่าที่มองเห็นได้ แต่แหล่งกำเนิดแสงเทียม (เช่นหลอดฮาโลเจนหรือไดโอดเปล่งแสง) ผลิตแสง IR เพียงเล็กน้อยหรือเกือบจะไม่มีเลยดังนั้นจึงไม่ส่องแสงอะไรในอินฟาเรด ในทางกลับกันมีแหล่งกำเนิดแสงที่แข็งแกร่งใน IR (เช่นไฟเปิด) หรือมองเห็นได้เฉพาะใน IR (วัตถุร้อนที่ไม่ร้อนพอที่จะเรืองแสงสีแดงหรือแหล่งกำเนิดแสง IR เทียมคุณรู้หรือไม่ว่าเมื่อคุณ สวมแว่นตา IR คุณสามารถใช้รีโมททีวีเป็นไฟฉายได้ไหม?) สภาพแสงที่แตกต่างกันในแสงปกติและแสง IR อาจเป็นองค์ประกอบการเล่นเกมที่น่าสนใจ