Определение BSDF ( двунаправленная функция распределения рассеяния ) не очень стандартизировано. Вероятно, этот термин был введен в 1980 году Бартеллом, Дерениаком и Вольфом. [1] Чаще всего его используют для обозначения общей математической функции, описывающей способ рассеивания света поверхностью. Однако на практике это явление обычно разделяют на отраженную и прошедшую компоненты, которые затем обрабатывают отдельно как BRDF ( двунаправленная функция распределения отражения ) и BTDF ( двунаправленная функция распределения пропускания ).
БСДФ: БРДФ + БТДФ
BSDF — это надмножество и обобщение BRDF и BTDF . Концепция, лежащая в основе всех функций BxDF, может быть описана как черный ящик, входными данными которого являются любые два угла: один для входящего (падающего) луча, а второй — для исходящего (отраженного или прошедшего) луча в заданной точке поверхности. Выход этого черного ящика — это значение, определяющее соотношение между входящей и исходящей световой энергией для заданной пары углов. Содержимым черного ящика может быть математическая формула, которая более или менее точно пытается смоделировать и аппроксимировать фактическое поведение поверхности, или алгоритм, который выдает выходные данные на основе дискретных выборок измеренных данных. Это подразумевает, что функция является 4(+1)-мерной (4 значения для 2 3D-углов + 1 необязательно для длины волны света), что означает, что ее нельзя просто представить 2D и даже 3D-графиком. Каждый 2D- или 3D-график, иногда встречающийся в литературе, показывает только часть функции.
Некоторые склонны использовать термин BSDF просто как название категории, охватывающей все семейство функций BxDF.
Термин BSDF иногда используется в несколько ином контексте, для функции, описывающей количество рассеивания (не рассеянного света), просто как функцию угла падающего света. Пример для иллюстрации этого контекста: для идеально ламбертовской поверхности BSDF (угол)=const. Такой подход используется, например, для проверки качества вывода производителями глянцевых поверхностей. [ необходимо разъяснение ]
Еще одно недавнее использование термина BSDF можно увидеть в некоторых 3D-пакетах, когда поставщики используют его как «умную» категорию, охватывающую простые известные алгоритмы компьютерной графики, такие как Фонг , Блинн–Фонг и т. д.
BRDF ( функция распределения двунаправленного отражения ) [4] представляет собой упрощенную BSSRDF, предполагающую, что свет входит и выходит в одной и той же точке ( см. изображение справа ).
BTDF ( функция распределения двунаправленного пропускания ) [1] похожа на BRDF, но для противоположной стороны поверхности. ( см. верхнее изображение ).
BDF ( функция двунаправленного распределения ) совместно определяется BRDF и BTDF.
BSSRDF ( Функция распределения отражения двунаправленного рассеяния поверхности или RDF двунаправленного рассеяния поверхности ) [4] [5] описывает связь между исходящей яркостью и падающим потоком, включая такие явления, как подповерхностное рассеяние (SSS). BSSRDF описывает, как свет переносится между любыми двумя лучами, которые падают на поверхность.
BSSTDF ( функция распределения коэффициента пропускания двунаправленной рассеивающей поверхности ) похожа на BTDF, но с подповерхностным рассеянием.
BSSDF ( Двунаправленная функция распределения рассеивающей поверхности ) совместно определяется BSSTDF и BSSRDF. Также известна как BSDF ( Двунаправленная функция распределения рассеивающей поверхности ).
^ ab Bartell, FO; Dereniak, EL; Wolfe, WL (1980). Hunt, Gary H. (ред.). "The theory and measurement of bidirectional reflectance distribution function (BRDF) and bidirectional transtance distribution function (BTDF)". Рассеяние излучения в оптических системах. 0257 . Труды SPIE Vol. 257 Рассеяние излучения в оптических системах: 154–160. doi :10.1117/12.959611. S2CID 128406154 . Получено 14 июля 2014 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
^ abc Дебевек, Пол; Тим Хокинс; Крис Тчоу; Хаарм-Питер Дуйкер; Уэстли Сарокин; Марк Сагар (2000). "Получение поля отражения человеческого лица". Труды 27-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '00 . ACM. стр. 145–156. doi :10.1145/344779.344855. ISBN978-1581132083. S2CID 2860203.
^ Хабер, Йорг; Деметри Терзопулос (2004). "Моделирование лица и анимация". Труды конференции по курсу SIGGRAPH 2004 - GRAPH '04 . ACM. стр. 6–es. doi :10.1145/1103900.1103906. ISBN978-0111456781. S2CID 33684283.
^ ab Никодемус, FE; Ричмонд, JC; Ся, JJ; Гинсберг, IW; Лимперис, T. (1977). "Геометрические соображения и номенклатура для отражения" (PDF) . Технический отчет NBS MN-160, Национальное бюро стандартов . Получено 14 июля 2014 г.
^ Jensen, HW; Marschner, SR; Levoy, M.; Hanrahan, P. (2001). "Практическая модель для подповерхностного транспорта света" (PDF) . Труды 28-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '01. Труды ACM SIGGRAPH 2001. стр. 511–518. CiteSeerX 10.1.1.503.7787 . doi :10.1145/383259.383319. ISBN978-1581133745. S2CID 11408331 . Получено 14 июля 2014 г. . {{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
