Fotometrie

Bei Verwendung fotometrischer Lichtquellen bietet 3ds Max die auf physikalischen Gegebenheiten basierende Simulation der Ausbreitung von Licht in einer Umgebung. Die Ergebnisse werden nicht nur sehr realistisch gerendert, sondern ergeben auch genaue Maße der Lichtverteilung in der Szene. Das Messen von Licht wird als Fotometrie bezeichnet.

Für die Zwecke Rendering und Messen von Beleuchtung betrachten wir Licht als ausstrahlende Energie, die bei einem menschlichen Beobachter eine visuelle Wahrnehmung erzeugen kann. Bei der Entwicklung eines Beleuchtungssystems ist besonders die Wirkung dieses Effekts auf das menschliche Auge von Interesse. Fotometrie wurde also zum Messen von Licht entwickelt, wobei die psychophysikalischen Aspekte des menschlichen Augen-Hirnsystems in Betracht gezogen wurden.

Um ein Pixel für eine Oberfläche zu rendern, muss ein fotometrischer Renderer die von den Materialeigenschaften der Oberfläche angegebene Reflexion und die Luminanz beachten, die sich aus der Szenenillumination ergibt.

Die Luminanz ist eine Funktion der Energie, die durch die Lichtquellen in der Szene abgestrahlt wird. Bei jeder photometrischen Lichtquelle in 3ds Max können Sie diese Energie in einer von drei Maßeinheiten angeben:

Um eine bessere Vorstellung von der Bedeutung dieser Werte zu bekommen, können Sie sich einen Computerbildschirm vor Augen führen:

Die Gesamtheit des Lichts, das vom Bildschirm abgestrahlt wird und sich in jede Richtung verteilt, ist der Lichtfluss oder "Lichtstrom". (Der Lichtfluss eines Bildschirms ist direkt proportional zur Stromrechnung, da er sich proportional zum tatsächlich verbrauchten Strom verhält.)
Die Menge des Lichts, das vom Monitor auf Ihre Nasenspitze trifft, ist die Illuminanz. Unter Illuminanz ist Licht zu verstehen, das von einem anderen Ort ausgehend auf eine bestimmte Position trifft.
Die Menge des Lichts, das den Bildschirm in eine bestimmte Richtung verlässt, ist die Lichtintensität.
Das Licht schließlich, das von einem einzelnen Pixel auf dem Bildschirm abgestrahlt wird, ist die Luminanz. Ein weißes Pixel hat eine größere Luminanz als ein graues Pixel. Sie können sich einen Bildschirm als ein Gerät vorstellen, das RGB- und HSV-Werte in echte Luminanzwerte konvertiert.

Da 3ds Max mit diesen auf der physikalischen Realität basierenden photometrischen Werten arbeitet, kann das Programm die Beleuchtung und Materialien der realen Welt genau simulieren.