大氣中光學現象之視覺模擬

Abstract

大氣中的光學現象包括彩虹、天空的顏色雲、霧、海市蜃樓等。其乃是光線與大氣中 的小粒子撞擊後所產生的一些光的物理現象，例如散射、反射、折射、色散。在本論 文中，我們提出了新的影像合成方法來產生彩虹及天空在不同時段的顏色。由於我們 的方法是根據大氣光學物理原理而來，故能產生真實的自然景象。 只要給定太陽的位置，不同時段的天空顏色便能自動產生。因此，我們可以模擬出晴 天時的藍天、黃昏時的夕陽及傍晚時橘黃的天空。而根據大氣光學對彩虹的解釋，我 們發現除了一般常見主彩虹之外，在其更高之處還有一道副彩虹，只是其亮度非常淡 ，較不易被注意到罷了。但是透過影像合成的技巧我們便能將其所在之位置、大小及 顏色精確地模擬出來。當然，其透明度也可作調整。最後，我們還模擬了彩虹及天空 在水中的倒影。