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辐射度量学
Radiant flux(power)(一个球面上每单位时间的总能量):
Radiant flux(power):是单位时间内的能量 有点更类似于光的亮度
单位:lumen(lm)
Radiant Intensity(每个单位立体角上的能量):
Radiant Intensity:每一个单位立体角上的能量
单位candela
Solid Angles(立体角):
平面角是弧度l / 半径r
而立体角就是面积 / 半径平方r2
整个球的立体角是 球表面面积 / 半径平方 得 4Π
单位(微分)立体角:
总的来说就是单位立体角上的能量Radiant Intensity = 单位时间上该物体发出的所有能量Radiant flux(power) / Solid Angles(立体角) 4派
Radiant Irradiancd (每个单位面积上的能量):
定义的每个单位面积上的能量必须是光线垂直照射在该点上才行 要不然就要算分量(cos sin) 如下图
Radiance(每单位面积的单位立体角上的能量)
就是每单位面积的单位立体角上的能量
简单来说就是每单位面积上的能量(光线)照射出去方向肯定会各自不同 而每单位面积的单位立体角上的能量就是 在一个单位面积上 向同一个方向照射出去的能量(光线) 也就是我们所说的一根光线
两次的微分 dw 投影过来的立体角的微分 dAcos谁他 投影过来的面积的微分
Irradiancd 与 Radiance的关系
实际上 Irradiancd是Radiance对立体角的积分
也就是说irradiancd是一个单位面积内从所有方向收到的能量 radiancd是单位面积内从某个方向收到的能量
Bidirectional Reflectance Distribution Function(BRDF)
实际上入射光线在这个立体角的radiance就是入射进这个单位平面的irradiancd 就是这个平面的总能量
1.BRDF方程的作用就是描述一个入射光线通过这个方程会得到最终的反射之后的光线
2.BRDF的定义貌似是 从某个单位面积处出射的radiance / 某个单位面积的irradiancd (也就是从这个面积出射的各个方向中的其中一个方向的能量占整个面积所存的能量的比例)(再简单点 就是这个平面有一个总能量 并且会把这些能量平均的发射出去 会射出无数根光线 而其中一根占整体能量的占比)
(有可能是镜面反射 也就是占比百分比 也可能是漫反射 就会是另一个占比)
3.BRDF会决定一个物体的材质 是会发生镜面反射还是发生漫反射
反射方程(从观测点获取到的颜色怎么计算来的)(不是很弄懂 在第十五集)
dwi是对每一个立体角方向照射进这个点radiance的积分
fr(p,wixxxx) 的应该是BRDF公式
Li后面那些就是图中单位面积收到的irradiancd
前面的积分H2是对半球面积的积分 因为如果光线只能从上半球来 不能从平面下面来
反射方程定义的是:任何一个着色点在各种不同光照环境下 考虑任何一个输入的光照的进入方向对观测的方向(出射方向)的贡献
说白了反射方程就是把所有入射进这个点的radiance叠加起来当作这个点的irradiancd(总能量) 然后再通过前面的BRDF方程得出反射出去的光的radiance
反射出来的光 自己发的光 入射的光 BRDF 夹角的余弦
渲染方程
就是相对于反射方程多加了前面那一部分 Le的就是要加上自己发出的光在该角度的radiance
(n*wi)等价于cos谁他 n是法向量 wi是入射光线
上图 众多点光源就是把这些点光源影响叠加起来
上图 而面光源就是把这个面积分起来
上图 其他物体反射过来的光对该着色点的影响 理解成 把反射过来的光也当作光源就行了
科普一下 1/(1-x)可以通过泰勒展开变成 1+x+x2+x3…
全局光照的效果
全局光照是直接和间接光照的集合