Real-Time Physically-Based Materials 实时渲染基于物理的材质学习笔记2

Real-Time Physically-Based Materials(surface models cont.)

Shading Microfacet Models using Linearly Transformed Cosines(LTC)
解决的：
微表面模型的着色问题（主要针对GGX，其他的也可以。同时不考虑阴影。在多边形光源下）

主要想法：
1.假如知道brdf的lobe，输出的2D brdf lobe可以变换为一个余弦函数。
2.光源形状也会相应的改变。
3.转化后的光源积分是有解析解的。

观察：

方法：
渲染方程需要对方向进行变换

注意：只变化方向不变化长度

在积分中替换变量，最终变成：

这个积分是可以直接解出来的。

最终结果效果非常不错
问题：不考虑阴影，物体遮挡会存在问题

Disney’s Principled BRDF

为什么需要这个：
1.微表面不擅长表现真实的材质（缺乏diffuse项，不能很好的表示多层材质）
2.微表面模型不好用（对于使用的艺术家们，参数难以理解）

设计目标：
1.适合艺术家使用，在物理上不要求是正确的
2.在实时渲染中对物理正确要求不高，所以仍然算是pbr

重要原则：
1.少使用物理量作为参数
2.参数越少越好
3.参数最好在0到1的范围内
4.允许参数超过0到1的范围
5.参数的组合应当得到比较好的结果

独立参数各自的效果：

好处与坏处：
1.易于使用
2.材质范围大，表示能力强
3.实现是开源的
4.并不是基于物理的（并不是大问题）
5.参数空间巨大

Non-Photorealisitic Rendering(NPR)
等于快速与可靠的风格化
目标：
制造艺术表现

特性：
1.从真实的渲染开始
2.抽象
3.强调重要的部分

应用：



Outline Rendering

渲染层面：

几何层面：

图像层面：


Color blocks

不仅可以二值化也可以多值化

不同的地方也可以用不同的阈值化方法

Strokes Surface Stylization


需要预先设计不同密度的纹理
mipmap距离不同时密度应该是一样的

总结：
1.NPR是艺术驱使的
2.最难的是如何翻译艺术家的需求变为渲染层面的东西
3.交流是很重要的
4.不同场景不同角色不同部位可能需要不同的风格化

重要的观察：
1.有时候NPR背后的真实感模型是十分重要的（比如布料）