Capítulo X: Introducción

Apédice I: Modelo ÓpticoApéndice I: Modelo ÓpticoA continuación se presenta una breve historia acerca de los estudiosrealizados para modelar la interacción luz-volumen, así como losconceptos necesarios para derivar la ecuación de visualización devolúmenes.Para visualizar el volumen se requiere de un modelo óptico pararepresentar la interacción de la luz con el volumen, y determinar lacantidad de luz alcanzada en cada píxel de la imagen. La modelación deesta interacción es relativamente compleja, y requiere el uso de la Teoríadel Transporte Radioactiva 1 [CHA60, KRU90]. Sin embargo, en elcontexto de visualización científica se puede realizar una simulaciónmenos compleja, al no considerar algunos fenómenos que ocurren en lainteracción.Para derivar el modelo óptico más utilizado en el área de visualización devolúmenes, es necesario primero comprender y relacionar algunosconceptos asociados con el fenómeno del transporte de luz: scattering,absorción, emisión, reflexión, refracción y extinción.Gran parte de la luz que llega a nuestros ojos es luz indirecta,proveniente del reflejo de la luz. Si observamos la hoja de un árbol,vemos que esta es verde. Esto significa que la hoja absorbe más la luzque viaja en el espectro de la frecuencia del azul y el rojo, y menos la deverde. La energía absorbida es transformada en otra energía (por ejemploen calor); el resto de la energía es esparcida (scattered), y parte de estaenergía llega hasta nuestros ojos. El scattering consiste es el desvío de laluz causado por partículas encontradas en su trayectoria. La colisión dela luz con estas partículas puede ser estudiada a distintos niveles, segúnel tamaño de las partículas.1 Transferencia Radiactiva: el término de transferencia radiactiva se refiere al fenómenofísico de la transferencia de energía en la forma de radiación electromagnética. Lapropagación de la radiación a través de un medio es afectado por los procesos deabsorción, emisión y scattering. La ecuación de transferencia radiactiva describe estasinteracciones matemáticamente. Las ecuaciones de transferencia radiactiva tieneaplicaciones en una amplia variedad situaciones; entre ellos, la detección de satélites enmovimiento, astronomía, óptica, etc. Usualmente la solución analítica de la ecuación detransferencia radiactiva no existe en un medio 3D no homogéneo, y debe ser resueltapor métodos numéricos.-148-