Measuring BRDFs: Motivation

Avoid need to develop / derive models

• Automatically includes all of the scattering effects present

Can accurately render with real-world materials

• Useful for product design, special effects, ...

Theory vs. practice:

绿线红线是实际测出来的值，而蓝线是 Schlick approx，看起来完全不一样。菲涅尔项实际上非常复杂，不是用简单的公式就能描述的。

很多物理得出来的结论，都有很多简化的，这些和实际的结论还是不太一样，很多情况下需要做测量。这样就不推一些模型了，直接用测的一些数据。

<aside> 💡 BRDF 其实就是两个方向的一个函数，一个入射方向，一个出射方向。

</aside>

Image-Based BRDF Measurement

如果有一个样本，我们盯着一个着色点看，改变入射方向，拿一个灯从四面八方照着，再拿一个相机，从四面八方拍它。就能覆盖整个 BRDF 所有可能的输入方向、输出方向。

gonioreflectometer

这个特定的仪器，在球面上旋转。直径两三米，一个爪子抓相机，另一个抓光源，样本放中间。两个爪子可以在球面上任意旋转移动。而且非常大也精确，精确到 0.1°。

General approach:

foreach outgoing direction wo
    move light to illuminate surface with a thin beam from wo
		for each incoming direction wi // 枚举所有的出射方向，放光源上去。
				move sensor to be at direction wi from surface // 枚举出射方向
				measure incident radiance

Improving efficiency:

• Isotropic surfaces reduce dimensionality from 4D to 3D
• Reciprocity reduces # of measurements by half
• Clever optical systems…

如果按四维的去操作，固定了摄像机之后，整个的光源都要走一遍球面。换了相机方向，光源又要走一遍。是二维乘二维。

如果我们认为我们测的 BRDF 是各向同性的，就只有三维。