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Materials and Appearances

材质和外观

 
 

图形学中什么是材质呢?

 
 

Material == BRDF

 
 

漫反射材质

 
 

认为进来的光radience是均匀的

根据能量守恒 光进来多少就得出去多少

所以入射光的radience和出射是一样的

 
 

Glossy材质

 
 

玻璃/水体 材质

完美的反射

 
 

写出正确的BRDF并没有那么容易

 
 

折射现象

仍然认为是几何光学 没有涉及到波动

右:折射率

全反射现象 只有在入射的介质是一个更密的介质上才有可能出现

 
 

只能看见一个锥形的区域 97.2度

这里严格上来说应该是BTDF

如果统称就是BSDF 包括BRDF和BTDF

 
 

如果垂直看 几乎看不到反射

但是水平看 却能看到很多反射

通过菲涅尔项就可以解释多少能量发生反射 多少发生折射

 
 

SP是极化现象 不用考虑 只看红线就可以了

金属的菲涅尔项就不大一样 绝缘体和导体是有菲涅尔项的区别的

公式:

 
 

Microfacet Material

基于物理的材质:微表面模型

从远处看地球 并没有看到任何的细节

而是整个的有一定粗糙程度的表面

基于这种现象我们做假设

 
 

假设:

物体的表面是粗糙的 但是从远处看基本是平的

近处看就是凹凸不平的

 
 

研究微表面法线的分布

 
 

微表面模型只是一个统称 实际上有很多模型

 
 

电梯间的光

电梯间的金属是被磨过的金属

各向同性材质/各向异性材质

 
 

 
 

各向异性材质——和方位角有关

锅底就是各向异性材质

尼龙 已经很接近各向同性了 但是还是算各向异性 虽然很有方向性

 
 

天鹅绒 其实不应该当成是表面

 
 

 
 

 
 

非负性

线性性质

可逆性

能量守恒

各向异性VS各向同性

 
 

 
 

Measuring BRDFs

测出的BRDF才是对的BRDF

实际上的菲涅尔项非常复杂

 
 

 
 

维度涨了 数据量自然也涨了

 
 

 
 

 
 

 
 

MERL BRDF 数据库

 
 

 
 

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