场景环境光强的公式？

Question

我理解环境光是由来自给定光源的光折射出场景中无限多个点的光，从而均匀地照亮场景中的所有物体，并解释了为什么在场景中没有被光源直接照射的区域不是漆黑的。

因此，我想环境光给场景中的一切都以同样的基本“亮度”。但是如何确定这个值呢？我猜想环境光与主要光源的强度成正比(卧室里的泛光灯一定比同一房间里的火柴产生更多的环境光)，与场景大小成反比(壁橱里的灯一定比大厅里的灯产生更多的环境光)。是否有一个公式，给予周围的光“亮度”作为一个函数的场景体积，光源强度，以及任何其他变量请？

请原谅我的天真，因为我是计算机图形学的新手，而且只是个业余爱好者。

Answer 1

你正在寻找的公式(并暗示一个匹配和一盏灯的例子)实际上是一个辐射公式--在这一点上，我们必须停止使用“环境光”这个术语，就像辐射一样，所有场景物体(包括光源和表面)都是能量，只是在最后的渲染阶段转换成监视器的RGB值。

作为一个10,000英尺的概述，在辐射度期间，你将所有的多边形分解成补丁，公式的FormFactor部分负责当前补丁在目标补丁中的能量大小。

回到你的例子-一根火柴的启动能量将不同于一盏灯。此外，从光源到壁橱墙壁与大厅墙壁之间的距离将确保到达这些补丁的能量量(由于距离的下降)有很大的不同。

Answer 2

在你的照明计算中使用“环境光”这个术语是间接光在场景周围反射的近似值。通常是由艺术家来选择一个合适的价值。没有真正的公式，因为间接光依赖于许多因素：

• 光强
• 光形
• 光从表面反射出来的BRDF
• 光源的可见性(想想深洞的背面)
• 等。

根据这些因素，你可以使用某种公式来得到一个近似的值，但是，在我看来，只需手工处理每个场景就更简单了。或者，你可以完全删除它，并使用更复杂的方法来计算间接照明。

Answer 3

更准确地说，“环境”一词是指物体本身发出的光。虽然把它看作接近间接照明的常数并不是错误的，但更准确的说法是前者，特别是在思维过程中。

因此，答案取决于你的场景。考虑到所有物体都发出自己的“光”，没有办法在不牺牲图像质量的情况下手动设置全局环境项，因为与下一个物体相比，没有任何物体会被同样的阴影化。这会导致大脑认为它“看上去不对”。

所以，没有关于环境的公式，因为环境在几十年前被引入的方式在现实中没有依据。这些值是根据场景设置的，以确保它们看起来“足够好”。

间接光，如在现代图形引擎中发现的，可以实时计算，完全不需要手动设置环境术语。

简而言之:对于“环境”，他们猜测，对于“间接光”，他们计算。