BRDF能量守恒属性的证明

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今天跟一哥们儿聊到BRDF,说起了其中能量守恒属性的证明,细想,这个之前倒还真没好考虑过的。于是搜了些资料,终还找到了方法,这里总结下。

对于BRDF中的能量守恒属性的基本表述形式为(注意其中的o、i):

考虑物体表面上某点X 处,其对应的光线辐入总能量(E ) 、辐出总能量(M)分别为(单位面积上,略去dA):

根据能量守恒定律必有:(呃,这个就不需要多说了。。。)。

在该点处基于BRDF的反射方程为:

此时,假设全部的入射光线、从特定方向进入,这样一来BRDF即为一已知的常数,可得到Lo 的如下变型(替换上式中的E 进入):

将其代入到M 表达式中有:

进而就得到:


若是E = 0,则上式左边也为0,情况成立;

若是E 不为0的其它情况,自然有M /E <= 1,因而成立。

BRDF在图形学中的应用简史 BRDF在图形学中的应用简史 1963年,Beckmann提出了一种基于高斯分布的粗糙表面散射模型。 1967年,Torrance和Sparrow提出了microfacet模型,假设一种微面角的高斯分布,并从简单的几何假设推导出了微面遮蔽因子。 1967年,Smith从microfacet分布中推导出一个遮蔽函数,这个遮蔽函数随表面粗糙度的变化而变化。 1975年,Phong提出了一个使用指数余弦计 阅读详情

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