虽然基于物理的方法似乎是最明显的渲染方法,但它只是在过去10年左右的实践中才被广泛采用。本章末尾的第1.7节简要介绍了基于物理的渲染,以及它最近被用于电影的离线渲染和游戏的交互式渲染。
pbrt,一个基于光线追踪算法的物理渲染系统。
也就是有着并非基于光线追踪的物理渲染系统和不是基于物理的方法,比如phong是基于经验的渲染模型
真实感渲染
几乎所有逼真的渲染系统都基于光线追踪算法。
光线跟踪器系统需要模拟的对象:
- 摄像机Cameras
- 射线与物体的交点Ray–object intersections
- 光源Light sources:
- 可见性Visibility:
- 表面散射Surface scattering
- 间接光传输Indirect light transport
- 射线传播Ray propagation
我们需要知道当光沿着射线穿过空间时发生了什么。如果我们在真空中渲染一个场景,光能量沿一条射线保持恒定。虽然真正的真空在地球上并不常见,但对于许多环境来说,它们都是一个合理的近似。更复杂的模型可用来追踪通过雾、烟、地球大气层等的光线。
摄像机Cameras
射线与物体的交点Ray–object intersections
ray r, we fifirst start by writing it in parametric form:
射线R的参数化表示:
$$
r(t) = o + t*d,
$$