Was sieht man in komplett verspiegeltem Raum?

Hallo Experten,

Was würde ich sehen, wenn ich mich in einem Raum befinde, der komplett verspiegelt ist, also alle Wände, Fußboden und Decke sollen spiegelnde Flächen sein?

Ich wollte das in einem 3d-Architekturprogramm ausprobieren, aber (wie ich eigentlich auch nicht anders erwartet habe) macht das Programm schon bei zwei verspiegelten Wänden beim Rendern Rechenfehler.

Wer kann mir etwas dazu sagen oder kennt einen hilfreichen Link?

Viele Grüße, Naso

Hallo,

Was würde ich sehen, wenn ich mich in einem Raum befinde, der
komplett verspiegelt ist, also alle Wände, Fußboden und Decke
sollen spiegelnde Flächen sein?

Das hängt natürlich von der Geometrie des Raumes ab. Wenn der Raum exakt Quaderförmig ist, wirst Du, in alle Richtungen in einen scheinbar unendlich langen Tunnel blicken und in regelmäßigen Abständen unendlich viele Deiner Spiegelbilder sehen. Den Effekt bekommst Du schon in eine Achsrichtung, wenn Du 2 Spiegel parallel gegenüberstellst.

Jörg

Hi

Mit oder ohne Lichtquelle im Raum?

Grüße
diemaus

Hallo,

Das hängt natürlich von der Geometrie des Raumes ab. Wenn der
Raum exakt Quaderförmig ist,

Und wenn nicht? Wenn der Grundriß z.B. ein regelmäßiges Vieleck wäre?

wirst Du, in alle Richtungen in
einen scheinbar unendlich langen Tunnel blicken und in
regelmäßigen Abständen unendlich viele Deiner Spiegelbilder
sehen. Den Effekt bekommst Du schon in eine Achsrichtung, wenn
Du 2 Spiegel parallel gegenüberstellst.

Zwei parallele Spiegel habe ich in Natura schon ausprobiert. Aber wenn ich, sagen wir mal, mich in einem Quaderförmigen Raum befinde und alle Innenflächen verspiegelt sind, dann reflektiert eine bestimmte Fläche (z.B. der Fußboden) ja nicht nur die gegenüberliegende Fläche, sondern auch Teile der angrenzenden Flächen. Mein Architekturprogramm hat gerade an diesen Stellen Renderfehler gemacht (die Umgebung der Kanten erscheint einfach schwarz).

Hast Du schon mal so einen Raum gesehen, eventuell auch Fotos davon?

Gruß, Naso

Hallo,

Mit oder ohne Lichtquelle im Raum?

Mit Lichtquelle, sonst könnte ich ja nichts sehen, oder? Außer mir und der Lichtquelle können sich auch noch andere Gegenstände im Raum befinden.

Ich habe gerade gesehen, daß Du Physikstudentin bist (oder inzwischen schon fertig mit dem Studium?); hast Du eine Ahnung, wie man so ein Problem berechnen könnte, wenn man z.B. ein Programm schreiben wollte, das einen solchen Raum korrekt rendert?

Gruß, Naso.

…dass ich mich einmische.

Geht man von einer realen (also nicht-idealen) Reflexion aus, wird bei jeder Spiegelung etwas Licht geschluckt. Man guckt also nicht in einen unendlichen Raum, sondern die Tiefe verliert sich in der Dunkelheit. Genau das sollte auch beim Rendern passieren. Jetzt hängt es von der Qualität der Spiegel ab, wieviele Reflexionen man verfolgen muß, bis die Intensität des Lichtstahls unter die Wahrnehmungsgrenze gefallen ist. Weiter wird nicht gerendert. Fertig. Unter idealisierten Bedingungen sieht man da nur schwarz (wo der (Render-)Strahl nicht auf einen Nicht-Spiegel trifft. In der Realität führen Lichtstreuungen allerdings auch hier zu „Restlichteffekten“. Man könnte das beim Rendern sicher berücksichtigen.

Gruß
Jochen

Hallo,

  1. nichts. Es ist so dunkel ohne Fenster.

  2. mit Lampe: die Unendlichkeit. Unendlich viele Reflexionen der Lampe.

Gruß

peter

Hallo,

Was würde ich sehen, wenn ich mich in einem Raum befinde, der
komplett verspiegelt ist, also alle Wände, Fußboden und Decke
sollen spiegelnde Flächen sein?

Nur so ne Idee…

angenommen, du hast nur Rechte Winkel und perfekte Spiegel. Dann kommt das Licht, wenn du in eine Ecke guckts, aus genau der Richtung zurück, in der es eingefallen ist. Du hast bei jeder Reflexion allerdings eine Verschiebung, die davon abhängt, wo du genau hinschaust.

Das vereinfacht die Berechnung, vielleicht kannst du dir ja ein Programm schreiben, dass für eine grosse Zahl von Reflexionen primitives Raytracing macht. Und vielleicht solltest du auch erst mal zweidimensional probieren…

HTH,
Moritz

Hallo Naso,

normalerweise (Lampe vorausgesetzt) sieht man in alle Richtungen einen mehr oder weniger schräg (je nach Blickrichtung) wegzeigenden Gang mit sich selber drin stehend. Wenn die Ausrichtung der Spiegel zueinander nicht unendlich gut ist, wird der ‚Gang‘ auch noch gekrümmt.

Unendlich ist die Wiederholung aber natürlich auch bei optimaler Ausrichtung der Spiegel nicht. Da steht die immer kleiner werdende Spiegelfläche davor. Irgendwann ist die Auflösung des Spiegels schlichtweg zu klein, um weiter zu spiegeln. Zudem wird je nach Reflexionsgrad des Spiegels das Bild immer dunkler. Und wenn der Spiegel unendlich gut wäre (Reflexion und Auflösung) wäre irgendwann die Auflösung des Lichtes zu gering.

In Deinem Fall steht natürlich das Programm selber als Problem davor. Die Anzahl der Rekursionen ist begrenzt, mehr als eine maximale Zahl von Bildern wird schlicht nicht berechnet. Und natürlich ist das Problem mit der Auflösung hier noch wesentlich Größer als beim realen Spiegel.

Ein fertiges Programm für das Problem ist mir nicht bekannt. Da musst Du wohl selber tätig werden bei einem so speziellen Problem.

Gruß
Axel

Anmerkung o.T.
Hallo,

Es ist so dunkel

Hör mit deeem Scheiß auf! :wink:

Gruß
Axel

Hallo,

  1. nichts. Es ist so dunkel ohne Fenster.

Ich habe nicht gesagt, daß sich keine Lichtquelle in dem Raum befindet. Außer mir selbst und der Lichtquelle können sich auch noch andere Gegenstände im Raum befinden (z.B. mehrere Lichtquellen…). Natürlich kann der Raum auch Fenster haben.

  1. mit Lampe: die Unendlichkeit. Unendlich viele Reflexionen
    der Lampe.

Theoretisch; praktisch wohl kaum, weil die Spiegelbilder immer kleiner werden, irgendwann reicht dann die Auflösung nicht mehr, wie schon jemand weiter oben angemerkt hat.

Gruß, Naso

Hallo Moritz,

Das vereinfacht die Berechnung, vielleicht kannst du dir ja
ein Programm schreiben, dass für eine grosse Zahl von
Reflexionen primitives Raytracing macht.

Mal sehen. Im Moment habe ich noch keine Ahnung, wie ich das Problem angehen soll, und ich habe eben auch keine so rechte Vorstellung davon, wie das Ergebnis aussehen sollte, wenn das Programm korrekt gerendert hat.

Und vielleicht
solltest du auch erst mal zweidimensional probieren…

Was meinst Du mit „zweidimensional“?

Gruß, Naso

Hallo Axel,

normalerweise (Lampe vorausgesetzt) sieht man in alle
Richtungen einen mehr oder weniger schräg (je nach
Blickrichtung) wegzeigenden Gang mit sich selber drin stehend.
Wenn die Ausrichtung der Spiegel zueinander nicht unendlich
gut ist, wird der ‚Gang‘ auch noch gekrümmt.

Hast Du so was schon mal gesehen, in Wirklichkeit oder vielleicht auf Fotos?

Ein fertiges Programm für das Problem ist mir nicht bekannt.
Da musst Du wohl selber tätig werden bei einem so speziellen
Problem.

Ich will es probieren, habe aber noch keinen Plan dafür. Vielleicht ist es ja auch zu kompliziert (zu lange Rechenzeit z.B.).

Gruß, Naso

Ich wollte das in einem 3d-Architekturprogramm ausprobieren,
aber (wie ich eigentlich auch nicht anders erwartet habe)
macht das Programm schon bei zwei verspiegelten Wänden beim
Rendern Rechenfehler.

Hast Du es schon mal mit POVRay [http://www.povray.org/ ] versucht? Da kann man die Rekursionstiefe vorgeben.

Hallo,

normalerweise (Lampe vorausgesetzt) sieht man in alle
Richtungen einen mehr oder weniger schräg (je nach
Blickrichtung) wegzeigenden Gang mit sich selber drin stehend.
Wenn die Ausrichtung der Spiegel zueinander nicht unendlich
gut ist, wird der ‚Gang‘ auch noch gekrümmt.

Hast Du so was schon mal gesehen, in Wirklichkeit oder
vielleicht auf Fotos?

Das kannst Du leicht selber ausprobieren.
Nimm einen Spiegel in die Hand und stellt dich mit dem
Rücken vor einen 2. Spiegel (größere Bauform ist Vorteilhaft.

Ich will es probieren, habe aber noch keinen Plan dafür.
Vielleicht ist es ja auch zu kompliziert (zu lange Rechenzeit
z.B.).

Die optischen Randbedingungen sind zu Berücksichtigen.
Normale Spiegel (nicht entspiegelte äußere Oberfläche)
haben eine Transmission von ca. 85…90% (durch Verluste
an den optischen Grenzflächen).
Nach der 15…20. Reflektion ist dann das Restlicht
so gering, daß, daß man eh nix mehr sieht.
Gruß Uwi

Hallo Naso,

Hast Du so was schon mal gesehen, in Wirklichkeit oder
vielleicht auf Fotos?

Ich war mal in einem Fahrstuhl, der auf zwei Seiten verspiegelt war. Fotografiert hab’ ich das nicht, auch weiß ich nicht mehr, wo der Fahrstuhl war.

Ein Bild:
http://www.gletschergarten.ch/en/spiegel.html
(zweite Reihe von unten, gefunden bei google unter Bildersuche, Begriff ‚Spiegellabyrinth‘)

Ich will es probieren, habe aber noch keinen Plan dafür.
Vielleicht ist es ja auch zu kompliziert (zu lange Rechenzeit
z.B.).

Zu lange Rechenzeit glaube ich nicht. Mindestens ein Reflexion sollten auch mit den aktuellen Progammen in Echtzeit möglich sein, wobei ich nicht weiß, in welcher Auflösung.
Mit einem Bildbearbeitungsprogramm, das Reflexionen selber berechnet, könntest Du das aber vielleicht (mühsam) ‚zu Fuß‘ nachvollziehen. Einen Raum mit einer verspiegelten Wand erzeugen. Das Bild dieser Wand ausschneiden und als Teil (‚Tapete‘) in ein ähnliches Bild mit einem Spiegel auf der anderen Seite einfügen (an der Stelle, wo im ersten Raum der Spiegel ist, hier aber eine normale Wand) und dieses dann neu berechnen lassen. Den Inhalt dieses Spiegels dann wiederum in das erste Bild einbauen und so weiter.

Mir wäre das ehrlich gesagt zu mühsam, auch habe ich kein Programm zum Raytracing. Aber ein Versuch wäre es vielleicht wert.

Gruß
Axel