基于物理的渲染(PBR)：高级技术与未来趋势_2024-07-21_06-45-44.Tex

基于物理的渲染(PBR)：高级技术与未来趋势

PBR基础理论

物理基础：光线与材质

在物理渲染中，光线与材质的交互遵循一系列物理定律，这些定律描述了光线如何被吸收、反射和折射。理解这些基础物理原理是构建PBR模型的关键。

光线与材质的交互

• 吸收：当光线照射到物体表面时，一部分能量被物体吸收，转化为热能。
• 反射：光线遇到物体表面后，根据反射定律，以相同角度反射回去。
• 折射：光线从一种介质进入另一种介质时，其方向会发生改变，遵循斯涅尔定律。

光线类型

• 直接光照：来自光源的光线直接照射到物体表面。
• 间接光照：光线在场景中多次反弹后间接照射到物体表面。

PBR模型：BRDF与BTDF

PBR模型的核心在于BRDF（双向反射分布函数）和BTDF（双向透射分布函数），它们描述了光线在材质表面的反射和透射特性。

BRDF：双向反射分布函数

BRDF定义了从一个方向入射的光线如何在另一个方向反射。在PBR中，BRDF通常被简化为几个模型，如Lambe