LUMINA SI MATERIALE
Teoria de redare corectă fizic și umbrire
Lumina - este un fenomen complex, care prezintă proprietățile ambelor valuri și particule. Ca urmare, diferite modele descriu comportamentul luminii au fost create. Ca artiști în textura, suntem interesați în modelul de radiații de lumină așa cum se arată interacțiunea dintre lumină și materiale. este important pentru noi să înțelegem modul în care razele interacționează cu suprafața materialului, deoarece sarcina noastră este de a crea textura corect afișare la suprafață. Materiale și texturi pe care le creăm, de a interacționa cu lumina în lumea noastră virtuală, iar noi știm despre comportamentul luminii mai mult, textura va arata cele mai bune noastre.
In acest tutorial, vom discuta teoria, care se bazează pe o redare corectă punct de vedere fizic. Vom începe să se confrunte cu faptul că există o rază de lumină și să se concentreze asupra punctelor cheie ale PBR.
În Ray a spus model de lumină că fasciculul de lumină are o traiectorie linie dreaptă într-un mediu transparent uniform, de exemplu aer. De asemenea, se duce la bârna se va comporta în mod previzibil, atunci când se ciocnesc cu suprafața unui obiect opac, sau care trece prin spațiul aerian sau apă. Acest lucru face posibil de a vizualiza modul în care fasciculul va merge așa cum se deplasează din punctul inițial în cazul în care în cele din urmă se transformă într-o altă formă de energie, cum ar fi căldura.
Beam care se ciocnește cu o suprafață, numită fasciculul incident. și unghiul la care cade se numește unghiul de incidență. așa cum se arată în figura 01.
O rază de lumină cade pe o suprafață plană între cele două medii.
Atunci când o rază de lumină atinge suprafața, se întâmplă două lucruri, fie unul dintre ele:
- Fasciculul de lumină reflectată de suprafața și merge invers. Acest lucru se întâmplă în conformitate cu legea de reflecție, care prevede că unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență.
- O rază de lumină trece dintr-un mediu în altul într-o traiectorie dreaptă.
Astfel, putem spune că fasciculul de lumină este împărțit în două zone: reflecție și refracție. În cazul în care fasciculul nu este reflectată și refractată, apoi, în cele din urmă, acesta poate fi absorbit sau un mediu. Cu toate acestea, absorbția nu se produce pe suprafata.
Absorbția și împrăștierea (transparență și transluciditate)
Atunci când fasciculul de lumină trece printr-un spațiu non-uniform sau material translucid, acesta poate fi absorbit sau dispersat:
- În strălucirea luminii de absorbție descrește pe măsură ce lumina trece într-o altă formă de energie (de multe ori căldură) își schimbă, de asemenea, culoarea, deoarece cantitatea de lumină absorbită depinde de lungimea de undă. Dar direcția luminii rămâne neschimbată.
- Atunci când direcția de dispersie a fasciculului este schimbat în mod aleatoriu, numărul de variante în funcție de material. Dar nu reduce luminozitatea. Pinna este un exemplu excelent. Ele sunt subțiri (absorbție slabă), astfel încât să puteți vedea lumina împrăștiată care intră din cealaltă parte a urechii. Dacă nu există nici o disipare, și absoptivitate scăzută, razele pot trece direct prin suprafață, cum ar fi sticla. De exemplu, atunci când înota în piscină, care sperăm că va curăța, puteți deschide ochii și o distanță destul de bună, prin apa limpede. Cu toate acestea, să ne imaginăm că unele piscina nu a fost curățat pentru o lungă perioadă de timp, iar apa nu a devenit murdar-a lungul timpului. Particulele de murdărie împrăștie lumina, care se deteriorează transparența apei.
Mai departe lumina călătorește în acest tip de mediu \ de material, cu atât mai mult este absorbit și împrăștiate. Cu toate acestea, densitatea obiectului joacă un rol important în cât de mult lumina este absorbită sau împrăștiate. grosimea cardului poate fi folosit pentru a transmite că grosimea obiectului Shader așa cum se arată în imagine 02.
reflexivă și a reflexiilor
reflexie - este lumina care a fost reflectată de la suprafață, așa cum sa spus mai sus. Fasciculul de lumină reflectată de suprafața și merge în cealaltă direcție. Acest lucru vine din lumina reflectată din lege, care prevede că o suprafață perfect plană unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență. Cu toate acestea, este important de remarcat faptul că cele mai multe dintre suprafețele sunt inegale și că direcția de reflecție este aleatoare, care la rândul său depinde de rugozitatea suprafeței. Acest lucru va afecta direcția luminii, dar luminozitatea rămâne neschimbată. Degresării suprafață, cu atât mai mare neclaritatea va arata ca o reflexie. Netezirea suprafeței se va reflecta mai exact ceea ce va arata mai luminos și mai intensă atunci când este privit dintr-un anumit unghi. Cu toate acestea, aceeași cantitate de lumină este reflectată în ambele cazuri, așa cum se arată în Fig. 03.
Pe partea stângă în imaginea de mai sus vom vedea suprafața netedă a mingea și face o reflecție concentrat într-un loc mic, astfel încât reflexia este mai luminoasă și mai intensă. Și asta-i drept - o minge dur, care evidențiază mai mare dezactivat. Și în conformitate cu perlele trase schematic ca o lumină reflectată în ambele cazuri. În cazul unei suprafețe rugoase are chiar raze care merg în materialul, ceea ce înseamnă că reflexia își pierde luminozitatea.
reflexivă - este lumina care a fost refractată. Fasciculul de lumină trece dintr-un mediu în altul, și împrăștiate în mod repetat, în interiorul obiectului. Apoi este reflectată de obiect în mediul primar mai strâns în jurul punctului care a trecut prin prima dată, așa cum se arată în Fig. 04.
Diffusing materiale pot acționa în rolul de absorbant, se înțelege că, dacă lumina refractată călătorește adânc în material, acesta are o șansă de a fi absorbit complet. Acest lucru înseamnă că, în cazul în care lumina vine vreodată, nu poate veni destul de departe de punctul inițial de intrare. Acesta este motivul pentru care distanța de la punctul de intrare la punctul de ieșire poate fi ignorat. Modelul lui Lambert, care este frecvent utilizat pentru a difuza reflecție, nu ia în considerare rugozitatea suprafeței, dar sunt cei care nu transforma un ochi orb, de exemplu, modelul Oren-Nayar.
Materialele care au grad de reflexie ridicat, dar absoptivitate scăzută în comparație cu uneori participă, materiale medii sau translucide. Un exemplu de acest fum, lapte, piele, jad și marmură. Extragere ultimele trei ar putea fi posibil folosind dispersie suplimentară de modelare sub suprafață, în care diferența dintre locul fasciculului de intrare și ieșire nu pot fi ignorate. cartografiere precisă a mediului cu un mediu foarte volatil, dar slab reflectând și absorbant, cum ar fi fumul sau ceață, pot necesita metode mai complexe, cum ar fi de simulare Monte Carlo.
teoria Micrograin
În microstructură de teorie, reflexie difuză și speculară depinde de rugozitatea suprafeței, care grinzi transversale. În practică, efectul de reflexie rugozitate împrăștiate este mai puțin vizibile, datorită imprastiere care are loc în interiorul materialului în sine. Ca rezultat, direcția fasciculului care își încetează activitatea este puternic dependentă de rugozitatea suprafeței și unghiul de incidență. Cel mai frecvent modelul de reflexie difuză le ignora complet.
Definim rugozitatea de suprafață a grosolănie ei. De fapt, aceasta poate fi descrisă în diverse moduri, cum ar fi netezimea, luciu sau microsurface, în funcție de context, dar toate descriu același aspect al suprafeței, sub-detaliilor geometrice Texel.
Rugozitatea suprafeței este înregistrat sau luciu de hărți, hărți sau neregularități, în funcție de ceea ce ai nevoie. BRDFosnovan fizic corect pe teoria microstructură, care prevede că suprafața constă dintr-un alt rândul său, un mic suprafețe plane, care sunt numite Micrograin. Fiecare dintre aceste suprafețe mici reflectă lumina într-o singură direcție, respectiv normală sa, așa cum se arată în Fig. 05.
Microstructură a căror normală se reflectă în mod clar între direcția luminii și domeniul de aplicare se va reflecta lumina vizibila. Cu toate acestea, în cazul în care nu toate Micrograin microsurfaces normale și rotit meci normală va fi afișat, deoarece unele dintre ele vor fi blocate de umbra sau mascat, așa cum este prezentat în Fig. 05.
rugozitate de suprafață la un nivel microscopic, lumina imprastia. De exemplu, reflexia difuză datorită difuze razele de lumină. Razele nu sunt reflectate în paralel, și vom obține o reflecție în oglindă neclară, așa cum se arată în Fig. 06.
culoare de suprafață (cu alte cuvinte, culoarea pe care o vedem) există din cauza valurilor, care sunt emise de sursa de lumină, acestea sunt parțial absorbite de către obiect, și parțial în oglindă și disipată. valuri Reflected este culoarea pe care o vedem.
De exemplu, coaja de mere reflectă în principal lumina roșie. Numai valurile roșii sunt reflectate înapoi, în timp ce altele sunt absorbite, așa cum se arată în Fig. 07.
Deoarece există o reflexie luminoasă de aceeași culoare ca sursă, deoarece materialele din asemănarea cu coaja de mere, care nu este un conductor electric, o imagine în oglindă este practic independentă de valuri. Conform acestui fapt, în acest tip de material nu este colorat cu o imagine în oglindă. Puțin mai târziu, ne vom uita la alte tipuri de materiale.
Citește continuarea în cea mai interesantă parte a acestui articol - Ghid pentru PBR, partea 2.
4 raspunsuri la articolul „Care este prebugetar: redare corectă fizic și umbrire“
(Duplicat)
Bună ziua, colegii!
Oamenii întreabă de multe ori ceea ce distinge „noua“ PBR textura vechi „texturile» vray. Dar am o altă întrebare:
În ceea ce rialtaym implementat face PBR comparativ cu rialtaym vray RT? De aceea, vom vedea imediat rezultatul final în portul de vizualizare motoarele PBR, în timp ce, așa cum am văzut probe de eroare de calcul și ca rezultat vray fereastra display-uri nu instantaneu?
Pe măsură ce le numesc motoarele PBR - este, în esență, un motor grafic simplificate.
V-Ray RT - este motorul pentru raytracing (nu joaca).
Motorul de joc construiește o imagine nu ca un motor pentru raytracing.
Motorul de joc nu va lasa razele camerei. Deci, dacă ai pus două bile reflectorizante unul după altul, apoi mingea departe noi nu vedem spatele prima minge.