Radiometry(后半部分)
Irradiance
- 单位面积上的能量,其中光的能量方向必须得与表面点垂直
- 单位面积指的是接受辐射的微小面积dA
- 对于之前的修正:
Radiance
- 单位立体角、单位面积(projected unit area)上的光的能量,相当于单位面积上的Radiant Intensity,也相当于单位solid angle的Irradiance
- 单位面积指的是发射辐射的微小面积dA
- 往solid angle方向辐射能量,$\theta$指的是面的法线和solid angle的方向夹角
Incident Radiance(入射)
单位立体角的Irradiance到达某个单位面积平面的能量
这里单位面积指的是光打到的平面,也就是接受辐射的微小面积dA
Exiting Radiance
单位面积上的Radiant Intensity
这个跟上面的Radiance一样,单位面积也是接受辐射的微小面积dA,其实就是Radiance的另一种说法
Irradiance vs. Radiance
- 两者之间的差距就是方向性,irradiance接受的辐射是来自四面八方的,最后积分积一下,而Radiance接受的是来自单位角方向的辐射
Light transport
Bidirectional Reflectance Distribution Function(BRDF双向反射分布函数)
为了解决,已知入射光能量和角度,射到物体表面会向各个方向辐射,辐射出去的能量和角度是不一样的,这个方法能求出给定方向的辐射的能量是多少,比如辐射到相机那里会有多少能量
也可以这么理解,一个表面把光线的能量吸收了,然后要再发出去
The reflection equation
- 下面这个公式是计算来自四面八方的入射光在Lr方向的能量贡献
Chalenge:Recursive Equation
- 因为光线可能会弹射多次,因而一个着色点受到的光不一定只是来自光源,可能也来自其他物体,所以在计算的时候会是递归式的
The rendering equation
渲染公式就是自发光+反射光
$H^2$和$\Omega+$都是表示半球
虽然入射方向wi指向球心,但把w的方向都算成从球心(着色点)指向球外
把$\cos\theta$写成了$n\cdot w_i$法线乘以radiance方向
- 一个点光源的简单情况:
- 多个点光源
- 面光源(积分一下)
- 其他物体反射
- 简写渲染方程,L是要算的东西,E是发光,K是反射操作符
- 然后推导,其中右边的L是(E+KL),K算子具有泰勒展开的性质
Global illumination
全局光照是直接和间接光照的集合
全局光照最终会收敛到一个亮度