许多书籍都描述BRDF具有以下属性(互惠性):

$$ f_r(x,\ Theta \ to \ Psi)= f_r(x,\ Psi \ to \ Theta)$$

为什么上面的方程式正确?

我认为上面的方程式应作如下更改:

(因为两个符号$ \ Theta $和$ \ Psi $是方向向量)

$$ f_r(x,\ Theta \ to \ Psi)= f_r(x,-\ Psi \ to-\ Theta)$$

我的错误是什么?
(这个概念我很困惑。)

#1 楼

您可能知道BRDF是要计算从光源到摄像机的反射光(在示例中使用了光源和摄像机,但并不仅限于此)。

您所谈论的属性基本上是说,当您用相机交换光源时,它仍然会产生相同的结果。

让我们看一个例子我


好,所以在这里您可以看到基本设置。您有一个光源,一个摄像头和一个表面上的点。 Wi是朝向光的方向,即入射方向。窝是朝向相机的方向,是向外的方向。 N是表面的法线。

该属性表示,如果我们将Wi和Wo彼此切换,结果是相同的。

示例将如下所示。


这看起来很正常且合乎逻辑。您说过应该反转方向向量。如果执行该操作,那么这就是我们的结果。

您现在可以看到它看起来像是从另一侧照亮了表面,并且由于法线没有反转,因此最终看起来黑色。

这就是您犯错的地方。该属性表示您可以交换传入和传出向量,结果仍然相同。这称为亥姆霍兹互易。您可能会感到困惑的部分是“光线及其反向光线如何与光学冒险相匹配”(摘自维基百科)。但这不是在讨论逆(乘以-1),而是在反射或折射之类的事件的出射光线。

我建议阅读亥姆霍兹互易性。例如在Wikipedia上:https://en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz_reciprocity

我希望我能正确解释这一点,如果我犯了任何错误,我很乐于学习并解决此问题。

祝您在计算机图形世界中的冒险顺利起来!

评论


$ \ begingroup $
谢谢您的回答,我理解我的问题。但是,据我所知,第二张图片应该更改,方向矢量不应该更改。
$ \ endgroup $
– shashack
17-6-25在0:12



$ \ begingroup $
在第二张图像中,我调换了光源和相机,这意味着入射光来自另一个方向。并非像相机突然发光一样。这就是为什么我互相改变Wo和Wi的原因。我有点懒惰,我自己没有交换箭头形状,但我认为这足以传达要点。
$ \ endgroup $
–bram0101
17年6月25日在8:57