レイトレーシングリアルな表現にならないのはなぜ？

質問

きわめてリアルな画像を生成できるレイトレーシング法についてなんですが、レイトレーシングは反射・屈折といった光の流れを忠実に再現するものであると云われてしますが、3DCGの書籍とかでレイトレーシングでレンダリングしたCG画像を見ると写真のようにリアルに見えないのですがそれはなぜでしょうか？

回答No.6

doc_somday

まるっきり素人だが、息子がアニメーターなのでつたない文章で書くと。
＃５の、
＞環境光や間接照明
特に前者だろうと思います、
黒澤明監督が太陽を「撮した時」絶賛されました。
ある意味その逆です。
砂漠か海の真ん中にリンゴが一つ有る、これ幾らレイトレーシングしても意味無いよね。
森の中にところどころ陽が差し込んでいるそこを一隊が進む、木の葉が風で揺らぎ
曲げられた枝の木の葉に小さな光の点が出来る、それが登場人物の動きに合わせて震える
これが「現実の世界」ですよね、これを作るのは「天才」だけだし、狂って居る。
宮崎駿先生は要らない所は油絵の様に塗っちゃう、そこは「無い方が良い所」なのだが、
ベタにしたら作品は死んじゃう、昨年の「風立ちぬ」菜穂子と次郎が近付く、軽井沢の
泉からの流れの「表面からの反射、と水の底」はすごかった、水の流れを表すのは
白だけだ、だが流れが生きて居る非常に長いシーンだ、何と誰も出てこない下草も
ほとんど動かない、だから二人が活きてくる、映画館で七回見てブルーレイ買って
４Ｋで見たら、さすがに「もういいや」になった。

回答No.5

BuriBuri4

レイトレーシング法は光（レイ）を視点側から追跡(トレース)するため理論上幾つかの制約を受けます。
・光の収束が表現できない
　レンズを通った光が収束する現象が表現できません。
　これをするには視点側からではなく光源側からレイを放射しなければならないためです。
　※視点側からはトレースできるのでレンズを覗くと拡大される現象は再現できます。

・光の反射が表現できない
　鏡で光が反射する現象が表現できません。
　これもレイを視点側から追跡しているためです。
　※ラジオシティ法と併用する事で擬似的に表現ができるようになります。
　※視点側からはトレースできるので鏡に像が映るのは再現できます。

・光の拡散が表現できない
　上の反射と似たようなアレですがぼんやりとした環境光や間接照明の表現ができません。

・光の回折が表現できない
　光がチョコっと曲がる現象の表現ができません。
　これもレイを視点側からトレースしているためです。

その他にもレイを視点側からトレースするためにプリズムみたいなのも表現できないなど制約は多々あります。
現実の物理現象を完全に再現できてはいないのでレイトレースと他の手法を組み合わせてソレっぽく見せる工夫をするのが普通です。

回答No.4

cubetaro

間接光（反射の反射など）がうまく計算できないので、フォトリアルにならないようです。
　今のトレンドは「ラジオシティ」で、これだと間接光が表現できるので、かなりフォトリアルになります。

　あとは、３DCGデザイナーの腕ですね。

回答No.3

yambejp

単純にライティングと質感設定へたくそなのが一番、
カメラワークがわるいのも問題で
あとはカメラ効果が必ずしもよくないからでしょう。

また現実世界に環境光などありませんからね
テクスチャを使うと結局CGっぽさが前面にきちゃいますね

逆に、たとえば屈折度を適宜設定した（半）透明のものや
金属効果を設定して映りこみをしたものなどレイトレの得意分野は
かなりリアルに再現できているはずです。

回答No.2

SortaNerd

詳しくないのですが、とりあえず自分の知っていることで言うと、散乱が再現できないからというのが大きいでしょう。
(再現しようとするとレイの数が莫大になるため現実的でない)

回答No.1

Cupper-2

必要な要素の数が多すぎてレンダリングにかかる時間が膨大になるため、いくつかの要素を省略することにより違和感を感じる絵柄になってしまう・・・

・・・のでしょう。
実際に自分で作ってみれば分かると思いますよ。

例えば、
レンダリング時間を短くするために見えない個所のレンダリングを省略すると
反射の関係で周辺光に必要な色が入らかったり、
他のオブジェクトに色が映らないことがあります。

まあ、あとは遠近感の違いでしょうかねえ。
カメラの位置設定が悪いとか（オブジェクトのサイズを考慮しない距離からの撮影）
焦点の合わせ方がまずいとか（全体に焦点が合ってしまい距離感のない絵になる）
周辺光の密度が不適切でズームした絵柄が濃くなったり薄くなったり・・・。

ＣＰＵの処理能力がとても低いころにレイトレーシングで３ＤＣＧを描画していた者としては
今のパソコンの処理能力が当時（Ｉｎｔｅｌ３８６＋３８７）の１００万倍以上向上していることはうれしい限りなんですけどね。
（６４０ｘ４８０の絵をレンダリングするのに１週間かかっていたころが懐かしい）