Microfacet BRDF 我们不妨假设所有的物体,在微观上都是由微小的specular的片元组成,如果片元的法线(朝向)是杂乱无章的,则表现出diffuse,如果法线一致,则表现出specular ,两者之间则为glossy,这就是microfacet BRDF基础假设: , 这里, ,F是fresnel,折射和反射间的关系,比如老师在教室外面偷看学生自习这种行为,视角在侧面时,这时候你看到的是教室外反射的景象 not necessarily physically correct.” 2012年的siggraphi的讲座‘Physically-based shading at Disney’,介绍了如何利用microfacet 基于对MERL 100 BRDF材质库图像切片(image slice),对应microfacet model中的各项Diffuse,Specular D,G,F的观察,Disney给出了自己的设计理念 : 直观而非物理参数 尽可能少的参数 参数应该在0~1之间 允许参数在必要情况下越界 参数的组合要合理,较高的鲁棒性 除去base color外,还包括如下的10个参数,通过调节这些参数来改变microfacet
PBR 对物体表面建模的方式是使用微平面模型(Microfacet Models)。 Microsurface)凹凸不平,而其中每个微平面则是光滑的 也就是说,这个模型认为当我们在足够近的距离去观察表面时,所有的表面都会展现出几何的性质,它们由很多很小的光滑镜面组成,这些小的光滑镜面被称为微平面(Microfacet Wikipedia ↩︎ Real-Time Physically-Based Materials - Games 202 ↩︎ ↩︎ Specular highlight - Wikipedia ↩︎ Microfacet
微面元理论 Microfacet Theory 理论上,当光线接触到一个不规则表面时,漫反射和高光反射会同时发生且与表面的粗糙度相关。 Substance PBR着色器一般使用GGX微面元分布(GGX Microfacet Distribution)。 [Accessed 5 July 2016]. [6] Walter, B., Marschner, S., Li., H. and Torrance, K. (2007).Microfacet Models
BRDF 上面的光学公式就剩下f这个函数的定义了,glTF里采用的是Disney提供的Microfacet(显微镜) model,简单说,就是这个材质可以模拟各种光学现象,fragment的朝向差别较大
这是相对高级的光照模型,不同于Phong和Blinn-Phong模型仅仅对漫反射及镜面反射进行理想化模拟,这两个光照模型基于不同物理材质加入了微表面(Microfacet)的概念,并考虑到表面粗糙度对反射的影响 model https://en.wikipedia.org/wiki/Blinn%E2%80%93Phong_reflection_model#cite_note-4 [F7] Ridgestd,从Microfacet
图 Disney Principled BRDF的参数 4.3 Disney Principled BRDF的着色模型 4.3.1 核心BRDF 模型 核心BRDF模型方面,Disney采用了通用的microfacet Understanding the masking-shadowing function in microfacet-based BRDFs[J].
Microfacet模型由漫反射分布和镜面反射分布两部分组成,定义如下: f_r\left(K_d, K_s, \sigma\right)=\frac{K_d}{\pi}+\frac{K_s D(\sigma
., H. and Torrance, K. (2007).Microfacet Models for Refraction through Rough Surfaces.