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微表面菲涅尔像法线分布Beckmann NDFGGX NDF
几何函数Kulla-Conty方法
LTC迪士尼的BRDF非真实感渲染
PBR全称Physically-Base Rendering,基于物理的渲染。 从字面意思上看这个概念特别大,应该包含关于渲染的方方面面(材质,光照,相机等等)。但实际上,在实时渲染的领域内,当我们谈到PBR,大多时候在说的就只有关于材质的部分。 相比与离线渲染中应用的各种各样的材质,PBR在实时渲染中比较落后,这种落后主要表现在材质的丰富程度和质量上。在实时渲染中,为了让材质快速的被渲染,不得不牺牲很大一部分的质量。例如对于头发的渲染,头发在离线渲染中已经做的非常非常好了,但是由于其超级复杂性,在实时渲染中表现的就没有那么出色。 PBR在实时渲染中主要有两种: 基于物体表面定义的:微表面的BRDF(microfacet) 和 迪士尼标准的BRDF在体积上定义的: 光线在云,烟,雾,皮肤,头发这些体积内的作用 微表面
有很多不同的模型可以描述法线分布函数(NDF),其中最常用的有两种 Beckmann模型GGX模型 Beckmann NDF
也是一个高斯函数,但相比与Beckmann,更加“长尾”。 几何函数G解决微表面产生的自遮挡问题。 对于虚线部分,从法线朝向上看,本该能够被反射,但却被遮挡住了。显而易见的是,当我们从正上方垂直入射的时候,这种遮挡应该非常小,当处于掠射时,遮挡应该很大,图像应该变暗一些。
如何解决这个问题,在离线渲染中通常会做路径追踪,能够精细的描述出能量的损失,但这种方法在实时渲染中效率太低。 但其中一个基本的思想是没错的,把损失的能量补回来:Kulla-Conty就是一种经验性的方式补偿能量损失的方法。 论文链接:https://fpsunflower.github.io/ckulla/data/s2017_pbs_imageworks_slides_v2.pdf LTC 迪士尼的BRDF 非真实感渲染 |
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