https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/2c160616-e89a-44c8-ba84-bb6d2e610751/Untitled.png

这个卫星图有个高光,发生在澳大利亚,就像渲染一个球面一样。但是山、建筑物等完全看不到,只看到一个平面,高光还有粗糙程度。说明从远处看,看不到细节。

高光处是澳大利亚中部,一大片沙漠。这个沙漠从远处看就像一个平面,本身以一定粗糙程度来反射光。

微表面模型就基于这种假设,只要我离得足够远,很多微小的东西看不到,看到的是最终形成的一个对表面的一个作用,对光最终形成的总体的一个效应。

Microfacet Theory

Rough surface 粗糙的表面

<aside> 💡 重要的概念:远处看看到的是材质、外观,近处看的是几何。 从近处看可以看到不同的几何,镜头拉远之后,不同的几何会消失变成材质。

</aside>

Individual elements of surface act like mirrors 每一个微表面都像一个微小的镜面

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/7b6bf6ce-4f38-444a-83ec-21c2b11636da/Untitled.png

Microfacet BRDF

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/ac1a0ea7-71dc-4ac7-8753-f2cff7b0250e/Untitled.png

我们可以研究微表面法线所形成的分布。

对于 glossy 材质,法线分布差的不远,基本都是朝上的。把分布画出来(上图左上),法线会集中在宏观的表面法线的周围,离得很近。

如果表面粗糙,所有微表面可能会沿着不同方向,意味着方向上散的非常开。如果画出来,分布(上图左下)就会离中心非常远。这种会形成 diffuse 的材质。

也就是说,通过微表面模型,我们可以把微表面的粗糙程度,用微表面的法线分布来表示。分布集中就是 glossy,分散开就是 diffuse。

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/e8a944c7-cd15-4eb7-8736-86f5542a5a7e/Untitled.png