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L'idée de base du photon-mapping, c'est de collecter, à partir des sources lumineuses, des information sur les changements de direction et d'intensité de la lumière à travers la scène.
Le raytracing fonctionne à l'inverse, partant de la caméra vers les objets. Il est donc nécessaire de procéder à une étape de précalcul, avant de commencer le rendu de la scène. C'est pendant cette étape que les informations sur la lumière sont collectées.
Il faut imaginer que, à chaque source lumineuse, correspond une somme d'informations stockées. L'ensemble de ces informations, liées à la source, est stocké sur une sphère (virtuelle) centrée sur la source, c'est la "map" de "mapping" (parce qu'on 'cartographie' le comportement des rayons envoyés par cette source).
À partir de chaque source lumineuse, un certain nombre de "photons" sont lancés, et c'est le trajet de ces photons à travers la scène qui sera suivi et donnera lieu à l'information recherchée. Voici le shéma de la collecte d'informations sur un objet :
L'objet, ici un bête vase, est en vert. Le parallélépipède blanc qui l'entoure est sa "bounding_box", et la sphère rouge circonscrit ce parallélépipède. Entre cette sphère et la source, on a (virtuellement, bien sûr) un cône, et la portion de la "map" sphérique (en jaune, à gauche) qui se trouve à l'intérieur du cône est balayée par une spirale, qui occupe donc le champ d'action de la lumière sur l'objet. Autrement dit, la spirale "balaye" le "champ de vision" de la source lumineuse par rapport à l'objet.
Selon la géométrie relative de l'ensemble, la spirale couvrira une portion plus ou moins importante de la "map", jusqu'à couvrir toute la sphère dans le cas où la source lumineuse est à l'intérieur de la bounding_box de l'objet. Notez bien que, en fait, la sphère a un rayon théorique infiniment petit.
Pour chaque objet sensible aux photons, POV-Ray stocke dans la "map" les informations sur le trajet des photons.
Tous les objets ne sont pas pris en compte, et seuls ceux qui ont été déclarés comme "sensibles" aux photons interviennent dans le précalcul.
Enfin, au moment du rendu proprement dit, les informations collectées au niveau des lumières seront utilisées pour déterminer l'augmentation locale de la luminosité due aux caustiques.
Rédacteur: Fabien Mosen