GPU Gems1 - 10 电影级的光照

最新推荐文章于 2020-09-17 21:23:14 发布

子胤

最新推荐文章于 2020-09-17 21:23:14 发布

阅读量272

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： GPU Gems1

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yinfourever/article/details/89191819

GPU Gems1 专栏收录该内容

23 篇文章

订阅专栏

本文介绍了简化版UberLight光照模型的实现，该模型基于Ronen Barzel提出的理论，被Pixar应用于多部电影中。文章详细阐述了模型的运作原理，包括表面特性计算、光源评估及表面响应计算。此外，还探讨了如何通过调整参数来控制光照效果，如颜色、形状、阴影和纹理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本章中介绍了一个的简化的uberlight（可理解为“全能光照”）实现，此光照shader根据Ronen Barzel(1997,1999)提出的照明模型编写而成。而该模型的超集已由Pixar动画开发，并应用于《玩具总动员》、《怪物公司》、《海底总动员》等一系列的迪士尼电影中。本章所对该光照模型的尝试，旨在提供一套全面的光照控制参数，以涵盖灯光美术师日常使用的大部分效果。

首先，该章中呈现的Shader只模拟光照场景光源的形成和控制，不包括如何模拟表面细节和光反射行为的复杂性。

大体上，用于电影产品的照明模型会进行两种操作，类似于显示在这里的伪代码：

color illuminationModel()
{
   Computer the surface characteristic
   For each light
   {
        Evaluate the light source （评估光源）
        Compute the surface response（计算表面响应）

   }
}

首先，通过这些方式计算表面着色信息：运行各种纹理查找（texture lookups），在网格上插值（interpolating values over the mesh），计算程序模式（computing procedural
patterns）等。然后在照明物体的每个光源上循环，计算出它的贡献。我们通过对每个光线计算光的颜色，然后计算表面对照明的响应来进行上述操作。

原文中给出了一个Shader源代码，该Shader用于计算塑料（plastic）材质在只有一个光源贡献的反射模型。，可以很容易将它扩展为更通用的多光源和更多表面的解决方案。

该Shader为美术师提供了各个方面的照明控制：选择（指定物体是否响应接受光照），颜色，形状，阴影和纹理，而阴影选项中包括明暗度、色调、反射、阴影贴图、阴影模糊等参数。

下面两幅图说明了uberlight 的使用效果。照明来自Pixar短片“Geri's Game”中的人物头部。