PBR基础知识干货分享(二)

发表于2018-03-06
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一、光线
  1. 光在透明均匀表面沿直线传播。
  2. 入射光线:射向物体表面的光线。
  3. 入射角:入射光线与法线夹角为入射角。
光线命中表面后,会发生两件事
反射:入射光线遵从反射定律被反射,反射角等于入射角
折射:光线从一个媒质进入另一个媒质。
光线最终会被媒质吸收,但这并不发生于媒质表面。

二、吸收与散射
光在非均匀介质中传播时,会被吸收和散射
吸收:光损失能量,但不改变方向
散射:光改变方向,但不损失能量
Thickness map:描述光的吸收和散射的贴图。

三、漫反射和镜面反射
镜面反射:光线在完美平坦表面,被反射。
漫反射:光线在介质内部,多次散射。
光滑表面有小的,光亮的高光,而粗糙表面只有暗淡的,大面积的高光。

光线反射与在表面的散射

四、微表面理论
子纹理集合体细节

微表面级别的不规则表面,导致光照的漫反射。

五、颜色
颜色与物体表面反射光的波长有关。
镜面反射与波长几乎无关,因此高光从不会上色。

六、BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)
简单来讲,就是一个描述物体表面反射属性的函数

七、能量守恒
反射和散射光的能量总和小于吸收的入射光能量。

八、菲涅尔现象
视线垂直于表面时,反射较弱,而当视线非垂直表面时,夹角越小,反射越明显
F0 ——视线垂直于物体表面时的菲涅尔反射量。

八、导体与非导体
金属:折射波被吸收,金属的color tint来源于反射光,所以通常不赋予金属的diffuse color
金属是热和电的优良导体
光滑表面的金属,反射率高达70%-100%
油漆,绣,等被当作绝缘体处理。

非金属:
电的若导体。
折射光被散射或者吸收。反射很少量的光,因此有abledo color。
绝缘体的F0,通常是2-5%

九、Linear Rander Space
Unity而言,有两种空间,Linear或者是Gamma
简单来说Linear便于计算,给人看的,Gamma是给显示器看的。
线性空间中,Gamma的值是1.0
颜色在线性空间计算完成之后,通过Gamma Correct计算最终在视口的显示结果。

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