计算机图形学入门25:BRDF的测量

1.前言

BRDF(双向反射分布函数)可以用各种各样的材质去描述,但是这只是一种基于物理的描述或者近似,那什么是真正的BRDF?只有测出来的才是真正的。

为什么要测出BRDF?因为之前所描述的BRDF并不准确。如下图所示,以菲涅尔项举例,三种不同材质实际测出来的值完全不一样,也就是说实际上菲涅尔现象非常复杂,不是简化公式可以描述的。

2.测量

2.1 测量原理

BRDF就是两个方向的函数,一个入射方向和一个出射方向,只要得到所有可能入射和出射方向对的数据就能得到测试结果。

2.2 基于图像的BRDF测量

如上图所示,找一个光源从各方向照射物体表面,再用一个相机从各方向去拍摄,这样就覆盖了BRDF所有可能的入射方向和出射方向对。

如下图所示是一个测量仪器,叫做Gonioreflectomer。

一般算法如下。

这样得到了4 维的BRDF,但是4维这个操作非常费时。比如相机固定一个方向,光源就要绕物体所有方向拍摄一遍,然后相加换一个方向,光源就又要重新绕物体所有方向拍摄一遍。

下面可以做一些优化。

1. 各向同性(Isotropic)表面将维度从4维降低到3维。各向同性的BRDF是只有3维的。

2.可逆作用减少一半测量。BRDF的可逆性。

3.智能光学系统。不用所有方向测量,可以猜测出来。

2.3 BRDF测量的表示

BRDF测量出结果后需要表示出来或者说存储下来,需要涉及到大量的存储。就是各种各样测量的BRDF存储要求如下。

1.紧凑的表示。

2.测量数据的精确表示。

3.对任意方向对的高效评估。

4.可用于重要抽样的良好分布。

MERL BRDF Database是BRDF的一个库,测量了很多不同的材质。

相关推荐
_Emma_15 天前
【DRM&Graphic】Linux图形与显示框架
linux·驱动开发·图形渲染·显示器
算力百科小星16 天前
2026 算力平台测评:智星云、Vast.ai、Lambda Labs 口碑与实力对比
图形渲染·gpu算力·gpu租用
郝学胜-神的一滴17 天前
[简化版 GAMES 101] 计算机图形学 13:从光栅化到着色——赋予三维像素光影灵魂
c++·计算机视觉·unity·godot·图形渲染·opengl·unreal
DBBH18 天前
AI帮我忙之webgpu实时路径追踪 下级 three.js接入OIDN
图形渲染·webgpu
成都渲染101云渲染666620 天前
CR15新功能介绍以及CR15云渲染流程
ue5·图形渲染·blender·maya·corona
charlie11451419120 天前
通用GUI编程技术——图形渲染实战(五十)——命中测试与鼠标事件路由:精确交互
c++·windows·架构·交互·图形渲染
做cv的小昊20 天前
计算机图形学:【Games101】学习笔记08——光线追踪(辐射度量学、渲染方程与全局光照、蒙特卡洛积分与路径追踪)
图像处理·笔记·学习·计算机视觉·游戏引擎·图形渲染·概率论
RReality20 天前
【Unity UGUI】血条 / 进度条(HP Bar)
ui·unity·游戏引擎·图形渲染
郝学胜-神的一滴21 天前
中级OpenGL教程 009:用环境光告别模型死黑
前端·c++·unity·godot·图形渲染·opengl·unreal
charlie11451419121 天前
通用GUI编程技术——图形渲染实战(四十八)——Owner-Draw控件:让标准控件焕然一新
图形渲染