基于物理的渲染(PBR)与实时光线追踪技术教程_2024-07-21_06-11-24.Tex

于 2025-02-03 22:51:35 发布
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基于物理的渲染(PBR)与实时光线追踪技术教程

PBR基础

PBR原理与工作流程

在物理渲染（PBR）中，我们追求的是更真实、更一致的渲染效果，这要求我们的渲染系统遵循物理定律，尤其是光学原理。PBR的核心在于使用基于物理的材质模型和光照计算，以实现更精确的表面反射和环境光照交互。

工作流程

  1. 材质定义：在PBR中，材质属性通过一组标准化的纹理来定义，包括：

    • Albedo：基础颜色，不包含光照信息。
    • Metallic：金属度，控制材质的金属感。
    • Roughness：粗糙度，影响高光的大小和清晰度。
    • Normal：法线贴图，用于模拟表面细节。

  2. 光照模型：PBR通常采用BRDF（双向反射分布函数）来计算光照。BRDF描述了光线如何从一个方向反射到另一个方向，它考虑了材质的特性，如金属度和粗

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基于物理的渲染(PBR)：PBR材质与纹理技术教程_2024-07-21_04-34-18.Tex
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在Physically Based Rendering (PBR)技术中，材质库扮演着至关重要的角色。PBR材质库通常包含了一系列预设的材质和纹理，这些材质和纹理遵循物理准确的光照模型，能够为3D场景带来更加真实和细腻的视觉效果。基础颜色图（Base Color）：定义材质的基本颜色。金属度图（Metallic）：控制材质的金属感。粗糙度图（Roughness）：定义材质表面的粗糙程度。法线图（Normal）：用于模拟材质表面的微小细节。环境光遮蔽图（Occlusion）：模拟环境光的遮挡效果。
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环境光遮蔽（Ambient Occlusion, AO）是一种在3D图形渲染中用来模拟环境光被遮挡效果的技术。它通过计算场景中每个点被周围几何体遮挡的程度，来增强场景的深度感和体积感，使物体表面看起来更加自然和立体。AO技术通常用于游戏和电影的实时渲染，以提高视觉效果的真实感。在开始PBR项目实践之前，理解环境设置和材质定义的基础至关重要。PBR（基于物理的渲染）依赖于精确的光照模型和材质属性，以实现更真实的视觉效果。基础颜色（Base Color）：材质的基本颜色。金属度（Metallic）
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提要 经过上次的学习，我们已经可以建立一个简单的光线追踪的场景，接下来，我们继续我们的征程。 今天要得到的最终效果如下： 平面 平面在空间几何中可以用一个向量（法向量）和平面中的一点P0来表示。 平面就是满足下式的点集：n.（P-P0）=0 得到：n.P=d;d=n.P0; 则平面类我们就可以用代码这样来描述： #ifndef Plane_H #define Pla
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