Computerphysik

Quelle: Wikipedia. Seiten: 25. Kapitel: Lichtfeld, Ising-Modell, Masse-Feder-System, Monte-Carlo-Simulation, Metropolisalgorithmus, Monte-Carlo-Algorithmus, Physikbeschleuniger, Moleküldynamik, PhysX, ASEP, Physik-Engine, Havok, Kosmologische Simulation, Geant4, Millennium-Simulation, FHP-Modell, COMSOL Multiphysics, Starrkörpersimulation, EPICS, PYTHIA, GROMOS, Stillinger-Weber-Potential, Wolff-Algorithmus, Hybrid-Monte-Carlo-Algorithmus, Meqon. Auszug: Das Lichtfeld ist eine Funktion, welche die Lichtmenge beschreibt, die an jedem Punkt des dreidimensionalen Raums in alle Richtungen fällt. Als erster beschrieb Michael Faraday in seinen Thoughts on Ray Vibration, dass Licht als Feld interpretiert werden kann, ähnlich dem magnetischen Feld, an dem Faraday für mehrere Jahre gearbeitet hatte. Der Begriff Lichtfeld wurde geprägt von Alexander Gershun in einer Veröffentlichung über radiometrische Eigenschaften des Lichts im dreidimensionalen Raum. In der jüngeren Geschichte der Computergrafik wurde dieser Begriff ein wenig umgedeutet. Die Strahldichte L entlang eines Strahls kann als die Lichtmenge aufgefasst werden, die sich entlang aller möglichen Geraden durch ein Rohr bewegt, dessen Größe durch seinen Raumwinkel und seine Querschnittsfläche bestimmt ist.In der geometrischen Optik wird Licht durch Lichtstrahlen beschrieben (Das Konzept der geometrischen Optik beruht unter anderem auf der Annahme von inkohärenter Strahlung und Objektgrößen, die deutlich größer sind als die Lichtwellenlänge). Das Maß für die Menge an Licht, die entlang dieser Lichtstrahlen transportiert wird, ist die Strahldichte. Die Strahldichte wird mit L bezeichnet und wird gemessen in Watt (W) pro Steradiant (sr) pro Quadratmeter (m). Steradiant ist das Maß für den Raumwinkel und Quadratmeter das Maß für die Querschnittsfläche. Parametrisierung eines Strahls im dreidimensionalen Raum durch Position (x,y,z) und Orientierung (,).Die Verteilung der Strahldichte entlang von Lichtstrahlen in einem Bereich des dreidimensionalen Raums, die durch statische, zeitlich nicht veränderbare Lichtquellen hervorgerufen wird, bezeichnet man als Plenoptische Funktion. Die Plenoptische Funktion ist eine idealisierte Funktion, die in der Bildverarbeitung und der Computergrafik genutzt wird, um ein Bild aus jeder beliebigen Position aus jedem Blickwinkel zu jedem Zeitpunkt zu beschreiben. Praktisch wird die Plenoptische Funktion nicht genutzt, jedoch ist sie sinnvoll