[Notes] PBRT-01
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basic quantities (wavelength dependent)
- flux 光通量
- radiance 辐射亮度\(L=\frac{d\Phi}{\overline{cos}\theta dAd\omega}\)
- irradiance 辐射照度\(E\) 辐射亮度对立体角积分，随距离平方反比
- intensity 辐射强度\(I\) 辐射亮度对单位面积积分，与距离无关
从光子发射量(能量)的角度更容易理解这几个概念,
irradiance表示通过一个表面积的光子数量, 因此距离光源越远, 光子密度越低。 intensity表示沿一个方向传播的光子数量, 因此不随距离变化
图形学中使用的几何光学基本假设
- 物体表面绝对光滑(注意是在微观尺度上, 即小于一个像素大于光波长的尺寸, 在像素尺度上表面是粗糙的)
- 光仅可以被发射，反射或传播
- 光以无限快速度沿直线传播
材质
- 对于一个像素点, 每条光线会被反射或(和)折射至多个方向
- 金属与非金属, 金属立即吸收所有折射光照
- 非金属透明物体: 内部沿直线传播直到再次遇到表面离开物体
- 非金属非透明物体: 发生漫散射(scattering), 根据重新发射回表面外的位置与入射位置距离氛围两类, 距离小于一个像素尺寸为局部次表面散射, 否则为全局次表面散射
反射与漫反射, 前者在物体表面直接反射形成, 后者通常由进入物体表面的光经历折射, 吸收, 多次散射后发射回表面外的光形成, 因此在计算时需要对全空间进行积分
采样定理->走样
走样 aliasing, 来自于采样定理, 即当信号没有被充分采样时, 频率信息出现叠加, 原始频率的信息被其他频率代替, 成为了alias
- 几何走样
- 着色走样
- 时间走样
信号重建->插值
总结: 光的基本度量单位, 几何光学的基本假设, 如何处理离散化到计算机渲染时的走样问题