闭卷重建辐射度量与平方反比的空间、公式、中间量与退化边界。
计算机图形学与渲染实验 · 小纸条
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闭卷重建Lambert漫反射的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建Phong与Blinn-Phong的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建BRDF性质与能量守恒的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建Fresnel与微表面模型的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建颜色空间、曝光与色调映射的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建实验:Lambert与微表面局部项的空间、公式、中间量与退化边界。
机制:理想漫反射BRDF为albedo/π,出射辐亮度由入射光乘cosθ积分;表面外观与观察方向无关;实验:手算单方向光下不同法线的Lambert颜色;边界:漏掉1/π会破坏能量标定,负N·L必须截零且法线要归一化。
机制:辐射通量、辐照度和辐亮度描述不同面积/方向上的能量;点光源照度随距离平方衰减;实验:比较同一光源在1m、2m、4m表面的照度并检查单位;边界:渲染器中的任意衰减参数不是物理定律,面积光源近场也不能简单当点源。
机制:BRDF把入射辐照映射到出射辐亮度,物理模型通常满足非负、互易与半球积分不超一;实验:数值积分给定BRDF的半球反射率并检查是否超过1;边界:逐通道albedo≤1不自动保证复合漫反射+镜面能量守恒。
机制:经验镜面模型用反射向量或半程向量控制高光,指数决定集中程度;实验:比较相同指数下Phong与Blinn高光并调整近似映射;边界:它们便于教学但不严格能量守恒,不能把指数直接当物理粗糙度。
机制:物理着色在线性空间累积HDR辐亮度,曝光和色调映射后再编码到显示色域;实验:比较在线性空间混色后编码与直接在sRGB数值上混色;边界:sRGB不是简单固定gamma,裁到[0,1]会丢掉高光层次。
机制:Fresnel随入射角改变反射,微表面BRDF由法线分布D、遮蔽G和Fresnel F组合;实验:计算Schlick近似在正入射和掠射角的反射率;边界:金属与介质的F0和漫反射处理不同,粗糙度接近零会带来数值尖峰。
机制:实现向量归一化、Lambert、Schlick Fresnel和简化GGX项,输出线性RGB;实验:覆盖背光、正入射、掠射和极端粗糙度测试;边界:分母需防零,输入方向约定和半球条件必须固定。