Shader学习笔记(十二)

基于物理的渲染

之前学习了Lambert 光照模型、Phong 光照模型和 Blinn-Phong 光照模型。但这些光照模型的缺点在于,它们都是经验模型。如果需要渲染更高质量的画面,这些经验模型就显得不再能满足我们的要求了。
近年来,基于物理的渲染技术(Physically Based Shading,PBS)被逐渐应用于实时渲染中。总体来说,PBS是为了对光和材质之间的行为进行更加真实的建模。

光是什么

首先,光由太阳或其他光源中被发射出来,然后与场景中的对象相交,一些光线被吸收(absortption),而另一些则被散射(scattering),最后光线被一个感应器吸收成像。
在光的传播过程中,影响光的一个重要的特性是材质的折射率(refractive index)。往往只考虑一种特殊情况,即考虑两个介质的边界是无限大并且是光学平滑(optically flat)的。尽管真实物体的表面并不是无限延伸的,也不是绝对光滑的,但和光的波长相比,它们的大小可被近似认为是无限大以及光学平滑的。在这样的前提下,光在不同介质的边界会被分割成两个方向:反射和折射方向,而有多少百分比的光会被反射(另一部分就是被折射了)则是由**菲涅耳等式(Fresnel equations)**来描述的,如图。

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