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今天是2020年03月02日星期二

01集回顧點擊跳轉(zhuǎn)pBR知識體系_認知和應用(重要)

02集回顧點擊跳轉(zhuǎn)PBR在游戲引擎的應用

03集回顧點擊跳轉(zhuǎn)雙向反射分布和PBR制作

3.2 PBR的光照實現(xiàn)

3.1章節(jié)闡述了Cook-Torrance反射方程的理論和公式意義。這節(jié)將探討如何將前面講到的理論轉(zhuǎn)化成一個基于直接光照的渲染器：比如點光源，方向光和聚光燈。

3.2.1 輻照度計算

3.1章節(jié)解釋了Cook-Torrance反射方程的大部分含義，但有一點未提及：具體要怎么處理場景中的輻照度（Irradiance，也就是輻射的總能量L）？在計算機領域，場景的輻射率L度量的是來自光源光線的輻射通量?穿過指定的立體角ω，在這里我們假設立體角ω無限小，小到輻射度衡量的是光源射出的一束經(jīng)過指定方向向量的光線的通量。

有了這個假設，我們又要怎么將之融合到之前教程講的光照計算里去呢？想象我們有一個輻射通量以RGB表示為（23.47, 21.31, 20.79）的點光源，這個光源的輻射強度等于輻射通量除以所有出射方向。當為平面上某個特定的點p著色的時候，所有可能的入射光方向都會經(jīng)過半球Ω，但只有一個入射方向ωi是直接來自點光源的，又因為我們的場景中只包含有一個光源，且這個光源只是一個點，所以p點所有其它的入射光方向的輻射率都應該是0.

如果我們暫時不考慮點光源的距離衰減問題，且無論光源放在什么地方入射光線的輻射率都一樣大（忽略入射光角度cosθ對輻射度的影響），又因為點光源朝各個方向的輻射強度都是一樣的，那么有效的輻射強度就跟輻射通量完全一樣：恒定值（23.47, 21.31, 20.79）。

然而，輻射率需要使用位置p作為輸入?yún)?shù)，因為現(xiàn)實中的燈光根據(jù)點p和光源之間距離的不同，輻射強度多少都會有一定的衰減。另外，從原始的輻射方程中我們可以發(fā)現(xiàn)，面法線n于入射光方向向量ωi的點積也會影響結(jié)果。

用更精煉的話來描述：在點光源直接光照的情況里，輻射率函數(shù)L計算的是燈光顏色，經(jīng)過到p點距離的衰減之后，再經(jīng)過n?ωi縮放。能擊中點p的光線方向ωi就是從p點看向光源的方向。把這些寫成代碼：

3.2.3 使用紋理的PBR（Textured PBR）

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