下载文档原格式
双向散射分布函数
双向散射分布函数（Bidirectional Scattering Distribution Function，简称BSDF）是描述光线在物体表面反射和折射的分布规律的函数。
它是一个四维函数，包含了入射光线的方向、出射光线的方向、入射光线的波长和表面的位置信息。
BSDF是计算机图形学、计算机视觉、光学等领域中常用的概念。
BSDF的定义可以表示为：对于一个表面点，它在某个入射方向上的单位光通量，经过该点后，沿着某个出射方向上的单位光通量的比值。
BSDF的单位是sr^-1，表示单位立体角内的反射或透射光量。
BSDF可以分为两类：反射BSDF和透射BSDF。
反射BSDF描述了光线从表面反射的分布规律，透射BSDF描述了光线从表面透射的分布规律。
在计算机图形学中，BSDF被广泛应用于渲染算法中。
通过计算BSDF，可以得到表面在不同入射方向和波长下的反射和透射情况，从而得到真实感的渲染效果。
同时，BSDF也是光线追踪算法中的重要概念，可以用于计算光线与物体表面的相互作用。
总之，BSDF是描述光线在物体表面反射和折射的分布规律的函数，是计算机图形学、计算机视觉、光学等领域中常用的概念。
pbr流程原理PBR（Physically Based Rendering）是一种基于物理原理的渲染技术，旨在尽可能真实地模拟光线和材质的行为。
以下是PBR渲染流程的原理。
1. 材质属性：PBR的基础是材质属性的准确描述。
每个材质都有一些基本属性，如颜色、金属度、粗糙度和法线等。
这些属性用来描述材质对光线的反射和散射行为。
2. 光源属性：PBR考虑了真实世界中多种光源对场景的影响，例如自然光、环境光和点光源等。
每种光源都有一些属性，如颜色、强度和方向等。
3. 反射方程：PBR使用一组称为反射方程的数学模型来计算每个像素的光线行为。
反射方程将光线的入射方向、出射方向、材质属性和光源属性等因素考虑在内，以确定最终的颜色输出。
4. BRDF（双向反射分布函数）：BRDF是PBR中关键的模型之一。
它描述了光线从一个表面反射到另一个表面的行为。
BRDF考虑了光线的入射方向、出射方向和表面属性，以计算反射光的强度和方向。
5. 着色模型：PBR使用基于物理原理的着色模型来计算物体表面的颜色。
其中最常用的模型是Lambertian模型、Blinn-Phong模型和GGX模型等。
6. 辐照度计算：PBR考虑了光线在场景中的传播和散射行为。
在渲染过程中，通过追踪光线的路径并计算其与表面交互的方式，可以确定每个像素的辐照度（即接收到的光的强度）。
7. 光照计算：根据每个像素的辐照度和材质属性，PBR计算出最终的颜色输出。
这涉及到对所有光源的贡献进行积分，以获得最终的明暗度和颜色。
总的来说，PBR流程原理是通过准确描述材质属性、考虑真实世界中的光源、使用反射方程和BRDF模型来计算每个像素的光线行为，并最终得到真实感的渲染结果。
vray材质中BRDF选项多面反射沃德三种方式分别都是什么意思？一般都什么情况中用到该怎么调用，使用后会有什么效果？求高手指点~答:多面高光区域最小，反射高光区域次之沃德高光区域最大VR材质的BRDF是双向反射分布，主要是控制物体表面的反射特性。
需要反射里设置的颜色不是纯黑，也就是0，还有反射模糊不是1的时候，这个功能才有效果blinn，适用于大部分材质。
Phong主要用于塑料材质。
Vray不太用。
falloff通常用于玻璃材质Vray 金属反射之各向异性材质编辑教程什么是各向异性了？相信各位都有注意到过那个玻璃桌下的不锈钢支撑的顶面上那些美丽的放射线了吧，那个就是金属反射时的各向异性特性。
先看看图片：版本说明：3DMAX 8.0SP2，V-Ray 1.5 RC3。
从设置上来讲，这个其实是很简单的，但是渲染的时候速度巨慢，个人认为，这个是富人的效果。
这个富，不止是Money，还指Time。
机器配置：P4 2.4G/1G RAM，就上面这么个小图渲了4小时13分。
这个各向异性特性只能在模糊反射时出现，如果是镜面的随便你咋整是出不来的，具体是为什么呢。
偶也不知道。
效果的好坏，最重要的是那个模糊反射时的细分值。
就是那个反射->光泽度下面的那个细分值，系统默认的是8，如果想要好效果，建议放到20以上。
下面的就是这个系统默认值为8的效果。
在设置时的BRDF里下边左边是Shade模式，Ward（沃德）就是针对金属的算法，右边的各向异性值可以在－1到1之间变化，建议设为-0.6---0.8，效果比较真实，上面这张图就是不幸设成了-0.95的结果，是不是看着有点儿怪异？下边的这张练习就要好得多，因为是设的-0.7。
比较起来，这个渲染设置倒是巨简单，我就把所有的任务交给了机器去干这事儿了。
总结：一个好的，真实的效果对Money和Time的要求是多么高，这再一次证明金钱和艺术的关系是成正比的。
所以，那些一张图只能卖250元的哥们没啥不好意思的，因为付钱的那些Sunny Boy 的艺术欣赏能力就只有250元的水准，所以你就只需要给这个水准的图就得了。
LCoS微型投影光引擎杂散光分析与抑制刘昆;余飞鸿【摘要】为抑制LCoS光引擎的杂散光,在TracePro软件中建立了光引擎的光机模型,运用蒙特卡罗方法对该系统的杂散光进行了分析.通过仿真模拟及实验发现PBS棱边、成像透镜边缘、镜片隔圈以及镜筒内表面为产生杂散光的关键面.为此使用挡光片、表面发黑、镜片边缘及隔圈涂黑等方法对杂散光进行抑制.仿真及实验均表明上述方法可有效抑制杂散光.%The opto-mechanical model of LCoS optical engine has been established in TracePro software for the purpose of suppressing stray light. Stray light is analyzed using Monte Carlo method. The edges of PBS prism and imaging lenses, the inner surfaces of cone and spacer are found to be the key surfaces which will generate stray light by simulation and experiments. In order to suppress the stray light, not only baffles are used, but also key surfaces are blackened. Absorption paint is smeared on the edges of the imaging lenses and inner surfaces of the spacer. Simulation and experiments both prove that above methods can suppress the stray light effectively.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】5页(P11-15)【关键词】微型投影;杂散光;硅基液晶(LCoS);TracePro;光线追迹【作者】刘昆;余飞鸿【作者单位】浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】O439引言微型投影技术又称便携式投影技术、超微投影技术、“皮口”投影技术，利用此技术开发的产品也被形象地称为掌上投影机、口袋投影机。
光度约束photometric constraint 概述及解释说明1. 引言1.1 概述光度约束（photometric constraint）是计算机视觉领域中的重要概念。
它指的是在图像处理和计算机图形学中使用光照信息来对场景的物体进行分析和估计的一种约束条件。
通过利用图像中物体表面上的光照信息，我们可以推断出物体的几何形状、材质属性以及光照条件等关键信息。
1.2 文章结构本文将首先介绍光度约束的定义和原理，包括其在计算机视觉中的基本概念和运作原理，并阐述了其在实际应用中的意义。
接着，文章将详细解释和示例分析光度约束在不同场景下的具体应用和效果；并讨论其中涉及到的技术问题与挑战，并提供解决方案。
最后，文章将总结主要观点和论述，并展望光度约束未来在其他领域可能应用及相关研究方向。
1.3 目的本文旨在全面而清晰地介绍光度约束，并解释说明其在计算机视觉领域中的重要性和应用价值。
通过对该主题进行深入探讨，希望读者能够了解光度约束的基本原理和相关技术，以及其在图像处理、计算机图形学等领域中的应用。
此外，我们也将讨论光度约束所面临的挑战和问题，并提出一些可能的解决方案和改进措施，以促进该领域的发展和研究。
2. 光度约束的定义和原理:2.1 光度约束的概念:光度约束是指根据光照模型以及图像亮度信息，对图像中物体表面亮度进行估计和约束的方法。
它是计算机视觉领域中一种常用且有效的技术手段，通过利用图像中物体表面的反射特性，推断出场景中光照条件以及物体本身的表面属性。
2.2 光度约束的基本原理:光度约束基于以下两个基本原理进行计算：首先，根据反射定律和兰伯特定律，物体表面上某一点处入射光线与该点处法线之间的夹角越小，则该点处反射光线的亮度越强。
因此，在已知物体几何形状和法向量信息的情况下，可以通过调整入射光线方向和强度来使得估计出来的亮度与实际观察到的图像亮度保持一致。
其次，由于场景中不同物体表面具有不同材质和反射特性，因此在进行光度约束时需要考虑这些影响因素。
离轴三反光学遥感器遮光罩的设计与试验验证齐光;王书新;李景林;焦爱祥【摘要】遮光罩是空间光学遥感器的重要组成部分，是抑制空间光学遥感器杂散光的首要措施。
遮光罩削弱杂散光效果的好坏直接影响到光学遥感器光学系统的成像品质。
本文设计了一种满足离轴三反空间光学遥感器要求的大尺寸碳纤维／环氧复合材料遮光罩，并结合有限元分析、杂散光分析及力学试验、光学系统传递函数检测手段来验证该遮光罩是否满足航天使用要求。
结果显示，各视场光学系统传递函数检测结果基本一致，均在0．2以上。
表明该大尺寸遮光罩具备良好的结构的稳定性、可靠性，能够满足空间应用要求。
%The baffle is an important component of the space optical remote sensor,which is the main way to weaken the stray light from the out-of-field radiation source,and the imaging quality of the space optical re-mote sensor is dependent on the baffle′s performance.In this paper,a large size baffle layout will be designed to meet the off-axis Wetherell TMA optical system.The baffle is made of carbon fiber reinforced polymer (CFRP).The FEManalysis,stray light analysis,mechanical vibration test and optical system MTF test are used to verify the usage requirement in aerospace.Results show that the MTF of the optical remote sensor can reach up to 0.2 in each field of view.It is indicated that the baffle has stable structure and good reliability and can meet the requirements of space applications.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2016(009)004【总页数】11页(P472-482)【关键词】空间光学遥感器;遮光罩;稳定性;有限元分析;杂散光分析【作者】齐光;王书新;李景林;焦爱祥【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033【正文语种】中文【中图分类】V445.8;TH16空间光学遥感器被广泛地应用于空间对地、空间对天等领域的目标观测、侦查，并借此来获取重要的情报信息。
渲染方程渲染方程000重要提醒：系统检测到您的帐号可能存在被盗风险，请尽快查看风险提示，并立即修改密码。
| 关闭网易博客安全提醒：系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的账号安全，建议您适时修改密码立即修改 | 关闭在计算机图形学领域，渲染方程（en:Rendering equation）描述的是光能在场景中的流动。
根据光学的物理学原理，它在理论上给出了一个完美的结果，而各种各样的渲染技术，只是这个理想结果的一个近似。
渲染方程的物理基础是能量守恒定律。
在一个特定的位置和方向，出射光 Lo 是发射光 Le 与反射光之和，反射光本身是各个方向的入射光 Li 之和乘以表面反射率及入射角。
这个方程可以用下面的数学等式表示：其中，x 表示入射点；Lo(X,Wo) 即从物体表面 x点，沿方向 Wo反射的光强； Le(X,Wo) 表示从物体表面 x以方向 Wo发射出去光强，该值仅对自发光体有效； fr(x,Wi,Wo)为，入射光线方向为Wi ，照射到点 x上，然后从Wo方向反射出去的 BRDF 值；Li(x,Wi) 为入射方向为Wi ，照射到点 x上入射光强； n表示点 x处的法向量。
然后对入射方向进行积分（因为光线入射的方向是四面八方的，积分的意义是对每个方向进行一遍计算后进行相加），计算的结果就是“从观察方向上看到的辐射率”。
该公式基于物理光学，对观察方向上辐射率的进行了本质上的量化，前面所讲的漫反射光照模型和 phong 高光模型，其实是公式在单一光源，特定 BRDF 下的推导。
对于单个点光源照射到不会自发光的物体上，公式可以简化为：这个公式非常有用，通常会将该公式分解为漫反射表达式和镜面反射表达式之和。
对于漫反射表面， BRDF 可以忽略不计，因为它总是返回某个恒定值（实时计算机图形学第二版 112 页），所以公式可以写成下面的形式：其中 Idiff表示漫反射分量，使用公式的计算方法，frs(x,Wi,Wo) 表示镜面反射的 BRDF 函数。
球面折射成像公式描述了当光线通过球面界面时形成的折射成像情况。
公式如下：
1/f = (n - 1)(1/R1 - 1/R2)，其中f是球面镜的焦距，n是介质的折射率，R1和R2是球面镜的半径。
这个公式基于薄透镜假设，并假设光线在球面附近以近似平行线的形式传播。
公式的推导基于斯涅尔定律（也称为折射定律），根据光线在界面上的折射行为进行推导得出。
通过球面折射成像公式，可以计算出在球面界面上的物体和像的位置关系，以及物体和像的大小关系。
但需要注意，此公式只适用于薄球面透镜的情况，且在一些特殊情况下，如超过球面的临界角度或光线非近似平行的情况下，该公式的适用性可能有限，需要考虑其他因素。
解析几何中的球面和双曲面在解析几何学中，球面和双曲面是两个重要的概念。
它们被广泛应用于计算机视觉、地理信息系统和其他领域。
这篇文章将会深入探讨球面和双曲面解析几何学中的概念和应用。
一、球面球面是一个由所有到一个固定点的距离相等的点构成的几何图形。
这个固定点被称为球心，而球面上的任何一条线都叫做大圆弧。
球面的方程可以用向量表示：r^2 = (x - a)^2 + (y - b)^2 + (z - c)^2其中，r表示半径，(a, b, c)是球心的坐标，(x, y, z)是球面上的点。
球面的直径是其两个相反的大圆弧之间的距离。
球面有许多与其相关的概念，例如：球体积、球表面积、球心角等。
球面有许多实际应用，例如在计算机图形学中，球面通常用于表示光照和阴影效果。
美术家和设计师也经常使用球体模拟物体表面的反射和折射。
另外，球面还被广泛用于地理学、气象学和天文学中。
二、双曲面双曲面是解析几何中另一个重要的概念。
它是由一个固定点（称为焦点）和一个固定平面（称为直线）上的所有到该焦点的距离之差相等的点构成的曲面。
双曲面的方程可以用以下公式表示：( x^2 / a^2 ) - ( y^2 / b^2 ) = 1其中，a和b是双曲面的两个参数。
与球面不同，双曲面具有两个极点，也有两种类型：单叶和双叶双曲面。
双曲面有许多实际应用，例如：在电磁场理论和流体力学中，双曲面可以描述磁场和气体流动等现象。
在计算机科学中，双曲面还可以用于表示曲面模型，例如在三维建模、游戏设计和计算机辅助设计中。
三、球面和双曲面的应用球面和双曲面具有广泛的应用领域。
在计算机图形学中，球面经常用于阴影和照明效果的计算。
由于球面包含无限多的点，因此可以产生非常真实的光照效果。
同样，双曲面也可用于产生不同的几何形状和互动效果。
在地理学中，球面和双曲面都有广泛的应用。
例如：在地图制图和地球仪的设计中，球面被广泛用于表示地球表面的各种特征和属性。
地球仪通常包括一个大型的球形地图和许多细节的球形组件，以便用户可以更好地了解地球的结构和地貌等特征。
pbr渲染方程PBR（Physically Based Rendering）渲染方程是基于物理原理的计算机渲染技术，旨在模拟光在真实世界物体表面的相互作用和传播。
其核心是一组数学方程，用于计算物体表面的反射、折射、散射等光学现象。
本文将介绍PBR渲染方程的基本原理和相关参考内容。
PBR渲染方程的基本形式如下：L_o = L_e + \int (f_r(\omega_i, \omega_o) \cdot L_i(\omega_i)\cdot |dot(N, \omega_i)|) d\omega_i其中，L_o表示观察者方向上的出射光照强度，L_e表示环境光照强度，f_r(\omega_i, \omega_o)表示BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function）函数，描述入射光线方向\omega_i和出射光线方向\omega_o之间的光能量分布，L_i表示入射光照强度，N表示物体表面法线方向，|dot(N,\omega_i)|表示入射光方向与法线方向的夹角余弦值。
在PBR渲染方程中，BRDF函数是非常重要的一部分，它描述了物体表面在不同角度和波长的入射光下的反射特性。
常见的BRDF模型有Lambert、Phong和Blinn-Phong等。
此外，还有更精确的BRDF模型，如Cook-Torrance和Oren-Nayar等，可以更好地模拟真实物体的反射。
除了BRDF，还有一些其他的因素需要考虑，如半透明度和折射等。
半透明度可以通过Beer-Lambert定律来计算，折射可以通过Snell定律来计算。
随着PBR技术的发展，越来越多的相关资料和参考内容出现。
以下是一些与PBR渲染方程相关的参考资料：1.《Physically Based Rendering: From Theory To Implementation》（第三版）：该书是PBR渲染方程领域的经典教材，作者为Matt Pharr和Greg Humphreys。
球面贝塞尔函数
球面贝塞尔函数是一类在球面上定义的特殊函数，它们通常用于处理球面上的物理问题，如电磁场分析、声波辐射、光学成像等。
球面贝塞尔函数的定义与常规的贝塞尔函数略有不同。
对于一个实数n和一个正实数x，球面贝塞尔函数的定义如下：
$$
j_n(x) = sqrt{frac{pi}{2x}} J_{n+1/2}(x)
$$
其中J是一般的贝塞尔函数。
类似地，我们也可以定义球面贝塞尔函数的另一个版本y_n(x)，它与j_n(x)相关，满足如下关系：
$$
y_n(x) = sqrt{frac{pi}{2x}} Y_{n+1/2}(x)
$$
其中Y是贝塞尔函数的另一种形式。
球面贝塞尔函数在物理学和工程学中有着广泛的应用。
例如，在电磁学中，球面贝塞尔函数可以用于计算电磁场的散射和辐射。
在声学中，球面贝塞尔函数可以用于描述声波在球面上的传播和辐射。
在光学成像中，球面贝塞尔函数可以用于计算对球面物体的成像效果。
虽然球面贝塞尔函数的计算相对较为复杂，但是在现代计算机的支持下，它们已经成为了许多物理学和工程学领域的重要工具。
- 1 -。
基本BRDF材质和光照模型的使用技巧在Blender软件中，BRDF材质和光照模型是非常重要的工具，它们可以帮助我们模拟真实世界中的光照效果和材质表现。
本教程将介绍一些使用这些工具的基本技巧，帮助您更好地掌握Blender软件。
首先，让我们来了解一下BRDF材质和光照模型的概念。
BRDF材质是一种基于物理的材质模型，用于描述物体表面如何反射入射光线。
它由两个主要组成部分组成：反射率和高光反射。
反射率是表面对不同颜色光线的反射程度，决定了物体的颜色。
高光反射则是表面对光源的直接反射，决定了物体的光亮程度。
在Blender中，我们可以使用节点编辑器来创建和调整BRDF材质。
首先，我们需要在材质属性中选择“Principled BSDF”节点。
这个节点包含了BRDF材质的各个参数。
通过调整这些参数，我们可以实现不同的材质效果。
其中，最常用的参数之一是反射率。
通过调整“Base Color”参数，我们可以改变物体的颜色。
还可以改变“Roughness”参数来调整物体表面的粗糙程度。
较高的粗糙度将使物体表面更加模糊，而较低的粗糙度则会使其更加光滑。
除了BRDF材质之外，光照模型也是实现真实光照效果的重要组成部分。
在Blender中，有三种主要的光照模型可供选择：兰伯特模型、菲涅尔模型和受支持面模型。
兰伯特模型是最简单的光照模型之一，它假设物体表面对光线的反射是完全均匀的，并且不会发生任何光线的折射或反射。
通过调整光照强度和颜色，我们可以使用兰伯特模型实现不同的光照效果。
菲涅尔模型考虑了光线在物体表面的入射角度，并对反射和折射产生的光线进行了校正。
通过调整菲涅尔参数，我们可以实现具有不同反射和折射程度的光照效果。
受支持面模型是一种复杂且真实的光照模型，它将光线的入射角度、物体表面的粗糙程度和材料的折射率等因素都考虑在内。
通过调整各个参数，我们可以实现高度逼真的光照效果。
使用这些基本的BRDF材质和光照模型的技巧，我们可以在Blender中创造出令人惊叹的逼真效果。
