什么是二维BRDF切片/瓣？

Question

最近我正试着阅读一些渲染的文件和教科书。在没有提供官方定义的情况下，经常使用2D BRDF片/瓣一词。我知道BRDF是一个输入方向和输出方向的4D函数。基于此的二维切片/瓣是什么？他们是同一个概念吗？如果不是，他们每一个的定义是什么？

Answer 1

BRDF是一个4D函数，但是由于我们不能以一种可理解的方式真正地可视化一个4D函数，如果我们想要理解它的行为，那么修正2或3个参数并绘制其他参数是有指导意义的。这种图形可以称为“切片”。(我脑海中的形象是: BRDF是一些形状奇特的水果，我们拿着一把刀，把它切成一片，来检查切割区域的形状。)

特别是，这样做的一个常见方法是修复入射光的方向；然后可以将BRDF绘制为输出光方向的函数，如下所示：

(图片来源于http://brdflab.sourceforge.net/)

左边的橙色线代表固定的入射光方向。这是一个极坐标图，所以每个方向的输出光的大小都被画成形状的半径。

在这种情况下，我们可以看到大部分的光是沿着镜面反射方向熄灭的，在右上角；但也有一些是返回到源(追溯反射)。这些是“叶”。裂片没有被精确地定义，但从直觉上来说，它们是功能形状上的可见特征。在这里，我们可以说有一个“镜片”和一个“反射瓣”。事实上，这个BRDF看起来像是有两个镜面的裂片，一个长而瘦的(代表一个密集的，明亮的亮点)和另一个又短又胖的(更分散的，柔软的/粗糙的高光)。也有一个弥漫性叶，在这类图中，它表现为原点周围的一个半球。

通过限制出光方向与法向和入射光的共面性，简化图形也是很常见的，所以现在你只绘制(N，V)角。给你一个这样的图表：

(图片来源于基于物理的长丝渲染)

这是最有可能被称为“切片”的。这张图还显示了两个“裂片”，一个是镜面的，一个是漫射的。

合成BRDF(我们在图形中的主要用途)通常是通过不同模型产生的各种叶的加权平均值来构造的，例如一个带有一个或多个微小面反射叶的Lambert漫射瓣等。当我们观察测量到的BRDF时，我们可以通过将一些模型瓣与实测数据进行拟合来识别“瓣”。

总之，“切片”是一种图形类型，它允许我们可视化BRDF的特征，而"lobe“是我们在BRDF形状中看到的典型特征的名称，或者是我们最初用来构造BRDF的名称。