這篇筆記將僅圍繞雙向反射分布函數(shù)BRDF的相關(guān)概念進行介紹嗤堰。這部分內(nèi)容不多浴骂,但是較難理解。之所以難以理解就是因為使用了很多微分算子梦裂,但沒有具體的表達式似枕,而且有的時候會出現(xiàn)數(shù)學形式上的無窮小量和無窮大量,不符合一般的數(shù)學思維塞琼,應該盡量適應菠净。
雙向反射分布函數(shù)所表述的是表面的反射特性,即該表面某處反射光強弱與入射光強弱的關(guān)系彪杉。一般來說毅往,同一處表面,對不同顏色的光的反射特性是不同的派近,因而在計算機圖形學中攀唯,反射特性是按紅、綠渴丸、藍三個通道分別獨立進行設定的侯嘀。后面的討論僅針對一個通道展開。根據(jù)前面的描述谱轨,BRDF的基本形式是表征表面某處某個方向反射光強弱的物理量除以表征某處某個方向入射光強弱的物理量戒幔。得到BRDF的核心任務就是選擇表征表面某處某個方向反射光強弱的物理量和表征表面某處某個方向入射光強弱的物理量。由于表面某處某個方向的入射光可以產(chǎn)生許多(甚至是無窮多)方向的反射光土童,因而如果對入射光和反射光使用相同的物理量诗茎,那么這個比值將無限趨于0,這個函數(shù)也就沒有意義了献汗。對于這兩個物理量敢订,還具有一個共性是二者都表示的是表面相同的某處的物理量,因而這兩個物理量都應該在分母上包含一個微分面元罢吃。而且最終可以把微分面元消除楚午。基于上述幾點考慮尿招,表征某處某方向入射光強弱的物理量使用輻照度矾柜,而表征某處某方向反射光強弱的物理量使用輻射率阱驾。
關(guān)于這兩個物理量的選擇,有些文獻還試圖從實際測量入射光強弱和反射光強弱的方法來說明選擇的合理性怪蔑。用這種方法來解釋表征表面某處某方向的反射光強弱的物理量是沒有問題的啊易。但是用這種方法解釋表征表面某處某方向的入射光強弱的物理量是存在問題的。這其中最大的問題就是實際中沒有辦法單獨測量某個方向的入射光輻照度饮睬,實際測得的都是各個方向的光綜合得到的入射光輻照度。
表征某處某方向入射光強弱的物理量篮奄,表征的不是光源的特性捆愁,而是光源發(fā)出的光傳播到該表面后的能量大小,因而輻射強度一定不適用窟却。如果使用輻射率昼丑,則某處的微分面積確定后,無論光源遠近夸赫,