Чому H (blinn) використовується замість R (phong) у затіненні окулярів?

Я ніде не можу знайти вагомих причин для цього. Вектор відбиття, який використовується у фонзі, має просту основу у фізиці. Але половинний вектор, використаний у Блін, начебто, не має раціональної основи і не є належним відображенням. І все ж він використовується у кожній так званій «фізично заснованій» функції затінення. Якщо для цього є хороша фізична основа, я хотів би знати.

Що мені вдалося знайти, це кілька причин:

Це швидше - на цьому є змішана інформація, але навіть це було б чудовою причиною ... у 1998 році.

Він краще обробляє кути, що перевищують 90 градусів - наскільки я можу сказати, що єдиною причиною цього є те, що термін зворотного зв’язку був використаний неправильно. Точковий добуток відображення та погляду дає кут між -1 та +1. Зазвичай цей кут затискається від 0 до 1, це пряма причина проблеми 90 градусів. Повторно нормалізуйте кут замість того, щоб затиснути його, і ви отримаєте повне покриття на 180 градусів. Я відмовляюся вірити, що проста х * 0,5 + 0,5 операція ухиляється від графічного світу протягом 40 років.

вона краще обробляє краї - "Проблема" краю також існує в розчині blinn, лише меншою мірою. Основна причина - неправильне моделювання освітлення області на термінаторі, що має бути важливим для будь-якого «фізично заснованого» шейдера. Але навіть у більш простих ситуаціях сигмоїдна функція може правильно наближати м'яку лінію термінатора. Помноження на ламбертовий термін невірно, оскільки воно неналежним чином зменшує монетарний термін, це може скасувати термін френеля та призвести до подальших помилок.

Він має довгі роздуми на краю - мені здається, що хоча анізотропні відображення можуть бути реалістичними, blinn - це не правильний спосіб їх здійснення, оскільки вони з'являються лише на краю. Це просто щасливий збіг обставин, коли помилка в терміні H трапляється реалістичною.

Жодна з цих причин не задовільна, я хочу розібратися в цьому безумстві.

Я хочу уточнити , що я не говорю про Blinn і Фонга конкретно , але замість цього про компонентах вектора H і R, які використовуються в якості основи для цих шейдеров, а також інших.

Для ідеально відбиваючих поверхонь Фонг-модель має сенс. Однак звідки походить n в (RV) ^ n фонг-моделі для наближення більш грубих поверхонь? Де теорія, що ви повинні підняти результат крапкового продукту до сили, за винятком того, що він просто емпірично дає належний результат?

Для моделі Блінна існує фізично заснована теорія мікрофайтів, яка підтримує всі компоненти рівняння, а також є емпіричні докази того, що модель наближає поверхні реального світу більш детально (хоча і не досконало). Напіввіктор у моделі Блінна використовується як вхід до нормальної функції розподілу (NDF), що є наближенням розподілу мікрофайлів щодо нормальної поверхні як функції шорсткості поверхні. Тобто, коли Н-вектор вказує на нормальний напрямок, значення є найвищим, оскільки більшість мікрофайлів вказує на цей напрямок, і ймовірність відповідно зменшується при збільшенні кута між нормальним та Н-вектором.

Однак модель Блінн не є ідеальною, але, наприклад, не враховує термін геометрії мікроповерхової моделі (тобто затінення та маскування мікрофайлів, значення яких збільшується в кутах випасу).

Насправді, я думаю, ви самі перерахували причини, за якими Блінн є типовим для Phong.

Кожна причина, яку ви перераховували там, насправді є областю, де Блінн виявляється вищим за Фонга.

В цілому все це призводить до того, що Блін є кращим за замовчуванням, ніж Фонг.

Чи ідеальний Блінн? Це краще, ніж Фонг?

Ні.

Але це розумне по замовчуванням. Не соромтеся замінювати Phong на Блінн у будь-якому рендері / шейдері, який ви пишете.

Я виявив причину використання Н вектора. На жаль, це не такий спосіб, як він використовується в більшості моделей затінення, що може бути зроблено неправильним.

Для фізично заснованого затінення відбитий світло повинен підкорятися рівнянням френеля. (Більшість «фізично заснованих» шейдерів не відповідають) Мікрографети також повинні підкорятися рівнянням френеля, яке спирається на кут падіння для світла, а також на показник заломлення інтерфейсу для отримання правильного результату.

Відповідно до закону відображення кут падіння повинен бути відображений з кутом відображення вздовж поверхні нормальним. Щоб промінь світла потрапив у камеру - що ми знаємо, що це робило - він, мабуть, відбився від світла - що ми знаємо напрямок. Таким чином, нормальна поверхня повинна за вирахуванням бути дзеркальною віссю для цих двох напрямків. Це дає нам половинний вектор H, який знаходиться між ними. Обчислюється шляхом нормалізації суми обох.

Тепер, обчислюючи кут між напрямком світла L та половинним вектором H, ми отримуємо кут падіння для дзеркального відбиття мікроповерхню і можемо правильно його ослабити за допомогою терміна френеля.

Зауважимо, що напрямок подання для цього мікрофайла дорівнює R, H не є відображенням. Блін, Кук, Торранс і Горобець можуть смоктати це. Пенг і Френель мали рацію.