Кожен раз, коли я думаю, що я розумію взаємозв'язок між двома термінами, я отримую більше інформації, яка мене бентежить. Я думав, що вони синоніми, але зараз я не впевнений.
Яка різниця між "дифузним" та "альбедо"? Вони є взаємозамінними термінами чи їх вживають на практиці різні речі?
Відповіді:
Коротка відповідь: вони не взаємозамінні, але їх значення може часом здаватися перекриваються в літературі з комп'ютерної графіки, що дає потенціал для плутанини.
Альбедо - частка падаючого світла, яке відбивається далеко від поверхні.
Дифузне відбиття - це відбиття світла у багатьох напрямках, а не лише в одному напрямку, як дзеркало ( дзеркальне відображення ).
У випадку ідеального дифузного відбиття ( відбиття Ламбертіана ) падаюче світло відбивається у всіх напрямках незалежно від кута, під яким він потрапив. Оскільки в літературі, що представляє комп’ютерну графіку, іноді існує "коефіцієнт розсіяння" при обчисленні кольору пікселя, який вказує на частку світла, що відбивається дифузно, є можливість плутати з терміном альбедо , що також означає частку відбитого світла .
Якщо ви надаєте матеріал, який має ідеальне дифузне відбиття, то альбедо буде дорівнює дифузному коефіцієнту. Однак, як правило, поверхня може відображати деяке світло дифузно та інше світло по-видимому або іншими способами, залежними від напряму, так що коефіцієнт дифузії є лише часткою альбедо.
Зауважте, що альбедо - це термін спостереження за планетами, місяцями та іншими великомасштабними тілами, і є середнім по поверхні, а часто і середнім за часом. Таким чином, альбедо сам по собі не є корисним значенням для надання поверхні, де вам потрібно конкретне, поточне властивість поверхні в будь-якому даному місці на поверхні. Також зауважте, що в астрономії термін альбедо може позначатися на різних частинах спектру в різних контекстах - це не завжди буде переглядати видиме світло людини.
Ще одна відмінність, як в коментарі вказує Натан Рід , полягає в тому, що альбедо - це єдине середнє значення, яке не дає інформації про колір. Для базового візуалізації коефіцієнт розсіювання дає пропорції для червоних, зелених та синіх компонентів окремо, тому альбедо дозволить вам відтворювати зображення лише в сірий колір. Для більш реалістичних зображень для спектрального відображення потрібне відбиття поверхні як функції всього видимого спектру - набагато більше, ніж одне середнє значення.
(albedo * (1 - specular))а окулярне - albedo * specularзамість плоских дифузних та окулярних чисел? Я насправді не розумію :(
Коротко:
Високий альбедо -> яскравіший об’єкт
Низьке дифузне відбиття -> дзеркальне відображення (aka Specular)
Терміни "Дифузне", "М'яке" та "Роздум" призводять до великої плутанини, оскільки їх часто використовують для опису різних процесів освітлення в історії КГ, а іноді й розходяться від їх наукового використання.
Щоб уточнити це, я використовую власний словник, складений з різних термінів, які я підібрав тут і там:
1- Поверхня відбиття :
Опис процесу поверхнево-відносної дії : світло «відскакує» від поверхні, не передаючи всередину матеріалу або мікроподібного розсіювання, що бере участь у процесі (без заломлення, без поглинання). Інформація про світлий колір залишається незмінною під час процесу відображення поверхні, за винятком деяких точних випадків (кольорове металеве відображення, мерехтливе)
1.1 - Грубе відбиття поверхні : світло "відскакує" від грубого матеріалу (мікрограні) в більш-менш рівномірно розподіленому напрямку.
1.2 - відбиття гладкої поверхні : світло "відскакує" від глянцевого або гладкого матеріалу в більш-менш орієнтованому напрямку.
2 - Відбиття тіла
відповідають дифузному в старій системі
відповідають карті базової кольори або альбедо в новій системі.
Опис процесу відбиття тіла : Світло, що потрапляє на поверхню, що не відбивається поверхнею, спочатку пропускається у внутрішню частину предмета, а потім може поглинатися, додатково розсіюватися та відбиватися, а в деяких випадках знову виходити з матеріалу. Він передбачає мікроподінкове розсіювання від внутрішніх нерівностей. Інформація про світлий колір змінюється під час етапів поглинання процесу реакції тіла. І якщо світлу вдасться знову вибратися з матеріалу, він передасть свою кольорову інформацію. Процес відбиття тіла не застосовується до металевих матеріалів, оскільки вони лише повністю поглинають або відбивають поверхневе світло залежно від його хвильової довжини.
На відбиття тіла не впливатиме гладкість поверхні матеріалу, оскільки всередині матеріалу відбувається розсіювання незалежно від поверхні, за винятком, можливо, прозорих матеріалів, де в основному відбувається процес поглинання (відсутність відхилення світла) і дуже мало розсіювання. Тоді, коли виходиш знову, шорсткість поверхні може дійсно впливати, якщо ці світлові промені будуть виходити паралельно або розсіяні.
Мікроповерхневе розсіювання відрізняється від глобального надповерхового розсіювання, оскільки для спрощення через наближення світло вважається таким, що виходить з матеріалу в ту ж точку, в яку він потрапив. Це саме те, що звичайні діелектричні об'єкти мають колір ; повинна бути передача, потім поглинання та мікророзсіювання, потім повторна передача поза матеріалу, щоб отримати діелектричний колір
Гаразд, що я розумію з цієї плутанини в іменуванні:
1 - щодо дифузного відображення
Те, що ми називаємо зазвичай дифузним відображенням, - це механізм, який включає грубу поверхневу відбиття та відбиття тіла для шорсткої діелектричної поверхні. Але в деяких випадках термін « дифузне відбиття» може бути використаний для опису лише поверхні, що відбиває поверхню, на відміну від процесу передачі.
Що стосується металевих матеріалів, то дифузне відображення насправді стосується лише грубого відбиття поверхні. У випадку з гладким металевим матеріалом термін дифузне відображення замінюється дзеркальним відображенням або прямим відбиттям (що додає плутанині, оскільки окулярний тут використовується для позначення "різкого").
Якщо говорити про гладкий діелектричний матеріал, то все ще існують дифузні процеси, в тому сенсі, що світло, що передається в матеріал, все ще розсіюється при виходженні з нього (тіловідбивання), але поверхнево-відбивна його частина може бути названа окулярною або пряме відображення.
2 - Щодо альбедо
У полі фізика Альбедо, здається, є співвідношенням між інтенсивністю відбитого світла (відбиття поверхні + відбиття тіла) та падаючого світла . Отже, це одновимірне значення. У CG, з іншого боку, ми розглядаємо альбедо як тривимірне значення в RGB, яке відповідає традиційному "дифузному" старої системи та "baseColor" робочого процесу з металом / шорсткістю. У цьому випадку альбедо буде для робочого процесу з металом / шорсткістю відбивати тіло для діелектриків і поверхнево-відбивне для металів, але без френелевого складу відбивача поверхні френеля .
Але фізичним способом термін альбедо також охоплює поверхневідбиваючу частину ремісії світла (відбиття френеля).
У робочому процесі метало / шорсткості, BaseColor не має жодного впливу на відображення френелі, яке безпосередньо вбудовується в шейдери. Таким чином, BaseColor - це в основному значення RGB відбиття тіла для Діелектричного матеріалу, а значення RGB поверхової здатності поверхово відбивається металевим матеріалом (будучи "поверховим відбиттям", але кольоровим способом через провідність властивостей металів і їхня кристалічна організація об'єднана).
Це все насправді заплутано насправді ... і я навіть не впевнений, що я цілком його розумію
Один із документів, на які я звертаюся разом із рекомендаціями щодо PBR щодо речовини: http://creativecoding.evl.uic.edu/courses/cs488/reportsA/brdf.pdf
Подумайте про дифузне як про кількість світла, розсіяного шорсткістю поверхні.
Поверхні, такі як деревина, мають високий коефіцієнт розсіювання завдяки своїй текстурі матеріалу, але якби вона була шліфована, лакована та відшліфована, поверхня була б набагато більш гладкою, зменшуючи таким чином коефіцієнт дифузного, але збільшуючи «дзеркальний блиск» чи зеркальність.
Альбедо - це кількість світла, яке в середньому відбиває поверхня. Місяць, незважаючи на те, що він був укладений і скачується, відбиває багато світла через відстань між спостерігачем і Місяцем, і тому дифузність окремих ділянок поверхні може ігноруватися на користь середнього значення. Повертаючись до місячного прикладу, ми знаємо, що на Місяці є багато регіонів, із різною кількістю дифузних та дзеркальних значень, але на досить далекій відстані ці значення стають менш важливими, оскільки ми занадто далеко, щоб розкрити таку деталь з неозброєним оком.
На далеких відстанях теоретично можна, в умовах комп’ютерної графіки, використовувати альбедо для обчислення середнього кольору поверхні (за допомогою вибірки) та використовувати коефіцієнт окулярів для обчислення яскравості цього кольору. Але на практиці вибірка текстури LOD робить цю роботу чудово.