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リアルタイムのコンピュータグラフィックスで表面をシェーディングする古典的な方法は、（ランバート）拡散項と鏡面反射項の組み合わせであり、最も可能性が高いのはPhongまたはBlinn-Phongです。 現在、Frostbite、Unreal Engine、Unity 3Dなどのエンジンの物理ベースのレンダリング、したがってマテリアルモデルに向かう傾向により、これらのBRDFは変更されました。たとえば、最新のアンリアルエンジンはまだランバートディフューズを使用していますが、鏡面反射にクックトーランスマイクロファセットモデルと組み合わせて使用​​します（特にGGX / Trowbridge-Reitzとフレネル項の修正されたスリック近似を使用） ）。さらに、導体と誘電体を区別するために「金属性」の値が使用されています。 誘電体の場合、拡散はマテリアルのアルベドを使用して色付けされますが、鏡面反射は常に無色です。金属の場合、拡散は使用されず、鏡面反射項には材料のアルベドが乗算されます。 現実世界の物理マテリアルに関して、拡散反射と鏡面反射の厳密な分離は存在しますか？存在する場合、それはどこから来たのですか？なぜ一方が着色されているのに、もう一方は着色されていないのですか？導体の動作が異なるのはなぜですか？

34 physically-based  physics  brdf 

私は最近、光と物質の相互作用の背後にある物理的原理のいくつかを理解しようとしています。Naty Hoffman が講演のPhysics and Math of Shadingでフレネル反射率について説明し、材料の特徴的な鏡面反射色F 0を入射角0°でのフレネル反射率として定義します。 スライド65では、金のF 0は1.022、0.782、0.344（線形）として与えられています。ホフマンは追加します： その赤チャネル値が1より大きい（sRGB色域外） これはすべて私にはあまり意味がありません。1より大きい値は、赤チャネルに寄与する波長で、受信されるよりも多くのエネルギーが反射されることを意味します。これは本当に起こりますか？ さらに、ここに金（Au）を含むいくつかの材料のウィキペディアからの反射率曲線があります。曲線は、600nm付近の赤い波長では確かに高くなりますが、100％を超えるようには見えません。

13 physics  brdf 

smallptを学習して実験した後、小さなパストレーサーを作成しました。 自分で書いていない（理解していない）唯一のことは、初期光線がどのように計算され、カメラから発射されるかです。原則は正しいのですが、次の方法を説明するリソースを探しています。 光線の初期方向を計算します おそらく被写界深度などの効果を可能にする（ピンホールカメラではなく）実際のレンズをモデル化しますか？ 最先端の数学と物理学は必須ではありませんが、十分に説明されていればOKです。

13 raytracing  lighting  monte-carlo  physically-based  physics 

だから私は基本的に現実的な3Dグラフィックスを作成する際に解決すべき主な問題を特定することを求めていることを知っていますが、この分野で多くの技術的経験のない人として、これらの問題を特定できれば、問題は何ですか？プログラムで実装します。 下のヒットマンの写真は、私が「超現実的」と呼ぶものです。しかし、それはまだ3Dモデルのように見えます。同じシーンの写真に実際の俳優と背景を入れた場合、どれがどれであるかを指摘できるほど明らかな違いがあるでしょう。 何故ですか？<100％正確な表面下散乱？照明は非常にわずかに消灯していますか？等 PS、タグを選択して申し訳ありません。私はこのSEについて十分な知識がなく、何を選択すればよいかわかりません。よろしければ編集してください。

13 rendering  physics  photo-realistic 

私の理解では、鏡面反射光カラーは通常、表面が垂直入射で照らされたときに反射される光の量を指し、またはと表記されています。さらに、非金属材料の場合、この値は材料の屈折率から計算され、式はフレネル方程式から導き出されます（1は空気またはボイドの屈折率）： R 0 nF0F0F_0R0R0R_0んnnF0= （n − 1 ）2（n + 1 ）2F0=(n−1)2(n+1)2F_0 = \frac{(n - 1)^2}{(n + 1)^2} ウィキペディアの屈折率のこのリストによると： 通常、固体材料のは1.46（溶融石英）〜2.69（モアッサナイト）です。つまり、0.03と0.21の間のです。んnnF0F0F_0 液体のは通常1.33（水）から1.63（二硫化炭素）の間です。私が間違っていなければ、は0.02と0.057の間のを意味します。んnnF0F0F_0 通常、ガスのであるため、を0 と想定してもありません。F 0N ≈ 1n≈1n \approx 1F0F0F_0 これらの値はすべて非常に低いです。ダイヤモンド（）やモアッサナイト（）などの高屈折率の結晶でも、20％を超えることはほとんどありません。しかし、ほとんどの金属の値は50％を超えています。さらに、上記の式は金属には当てはまらないことを何度も読んだことがあります（これを使用しようとすると簡単に確認でき、完全に間違った結果が表示されます）。これ以上の説明はありません。F 0 = 0.21 F 0F0= 0.17F0=0.17F_0=0.17F0= 0.21F0=0.21F_0=0.21F0F0F_0 この違いを説明する現象は何ですか？金属のをどのように計算できますか（特に、接触している媒体が水のように1とは異なるIoRを持っている場合）？F0F0F_0

13 physics  refraction  fresnel 

私は、Physical Based Rendering（Pharr、Humphreys）という本を読んでいます。ライトの章では、さまざまな種類のライトの総放射電力の概算について説明します。たとえば、ポイントライトの合計パワーはintensity * 4 * piです。ここで4piは球全体の立体角を表します。強度*立体角=パワー（または放射束）なので、これは私には理にかなっています。これも単位で確認できます。強度はW / srで、立体角はsrなのでW/sr * sr = W、電力はワットで測定されます。チェックアウトします。 ただし、の対応する計算がわかりませんDiffuseAreaLight。本についての私の理解から、拡散エリアライトから放出される総パワーは次のように計算されemitted radiance * area * piます。放射輝度の単位はW /（sr * m ^ 2）なので、面積を乗算するとW / srが得られます。これにより、円周率は立体角を表すと思いますが、なぜ1piだけなのでしょうか。エリアライトの各ポイントは完全な半球で放射するため（2piステラジアンに対応）、私は2piを推測したでしょう。 この本に記載されている実際のコードは、こちらにあります。 私は何を誤解していますか？なぜtotal emitted power = emitted radiance * area * pi拡散エリアライトに意味があるのですか？

10 raytracing  pathtracing  physically-based  physics 

粒子ベースの流体シミュレーションプログラムを作成しました。正しい結果が得られたかどうかはわかりません。視覚化された結果は妥当なようですが、その一部は奇妙に見えます。それが流体の特徴かどうかはわかりません。私のプログラムが正しいかどうかを確認する正確な方法はありますか？ 詳細の修正： 私のプログラムは2Dパーティクルベースのシミュレーションプログラムです。流体は圧縮可能です。実装はほぼ古典的な論文に基づいています： ミュラー、マティアス、デビッドチャリパー、マーカスグロス。「対話型アプリケーションのための粒子ベースの流体シミュレーション。」2003 ACM SIGGRAPHの議事録 Navier-Stokes方程式を反復法で解きました。圧力、重力、粘度、表面張力のみを考慮しました。

9 physics  simulation  fluid-sim