Precomputed Radiance Transfer心得
来源:互联网 发布:扬州大学网络办公室 编辑:程序博客网 时间:2024/05/10 21:47
PRT(Precomputed Radiance Transfer)是近几年出现的渲染技术,能够在实时绘制物体时实现光线多次反射、软阴影、子表面散射等效果,可以真实地表现具有一定透明度的物体,例如皮肤。
其实现原理主要是通过预计算,渲染公式(p点在d方向的辐射度):
L(p->d)=Le(p->d)+∫Fr(p,s->d)L(p<-s)Hnp(-s)ds
p表示当前位置,s和d分别为入射光方向和出射光方向(球坐标方向)。
其中Fr为BRDF函数,Hnp(-s)是在p点入射光方向s与法线n夹角的余弦(lamberts定律)。
PRT的主要过程就是预先将Fr(p,s->d)和L(p<-s)用SH基函数展开,并将实时可变的光照系数和求和符号拿到积分号外面,而积分内部是可以预计算的常量(假定几何不会变形)。PRT的优点是在实现高质量的图形绘制时不影响绘制效率,而且环境光源可以实时变化,而缺点也是显而易见的,就是有光线相互作用的各个物体之间的相对位置必须保持不变。
下面的两个图都是来自DirectX SDK。宫殿那个不仅对场景物体进行了PRT计算,还计算了场景空间各个位置在各个方向的Irradiance(当然是计算有限个位置,采用自适应八叉树进行选择,然后可以通过立方插值获得各个位置的Irradiance),用于实现PRT物体在场景中运动时的局部光照采样。蝙蝠那个是Local Deformable PRT(只解决了旋转后的Radiance Transfer变化,并没有解决平移运动后的Radiance Transfer变化,所以还不能算相对位置可以自由变化),演示了光线的子表面散射效果。
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