Các mô hình bề mặt dựa trên microfacet tán xạ đơn như BRDF ban đầu của Torrance-Sparrow hoặc các mô hình dẫn xuất như BSDF cho các bề mặt điện môi thô của Walter et al. bỏ qua sự phản xạ ánh sáng giữa các microfacet, dẫn đến mất năng lượng gây ra hiện tượng tối, đặc biệt là ở các giá trị độ nhám cao hơn.
Vấn đề có thể được chứng minh dễ dàng bằng cách sử dụng thử nghiệm lò. Các hình ảnh sau đây cho thấy hành vi của tôi khi thực hiện BRDF microfacet dẫn điện bằng cách sử dụng mô hình Smith và phân phối GGX cho các tham số độ nhám từ 0,2 đến 1,0 (hệ số Fresnel được cố tình đặt thành 1 ở đây để làm cho vấn đề dễ nhìn hơn):
Thử nghiệm lò của BSDF điện môi thô (IoR 1.51) bằng cách sử dụng mô hình Smith và phân phối microfacet GGX cho các tham số độ nhám từ 0,2 đến 1,0:
Eric Heitz và cộng sự. Gần đây đã đề xuất một mô hình đa tán xạ giúp giải quyết vấn đề tối bằng cách giải quyết hoàn toàn tương tác ánh sáng, nhưng có những vấn đề về hiệu suất do tính chất ngẫu nhiên của thói quen đánh giá của nó như chính Heitz đã diễn ra trong diễn đàn LuxRender .
Có một phương pháp bù nào đã biết để phục hồi năng lượng đã mất của các mô hình tán xạ đơn không? Không nhất thiết phải đúng về mặt vật lý, nhưng ít nhất là không phá vỡ tính hợp lý về mặt vật lý (tính tương hỗ và bảo toàn năng lượng của Helmholtz) quá nhiều và, lý tưởng là không cần đến các thông số điều chỉnh tay.
Trong Disney BSDF , có một thành phần được tham số hóa có tên là sheen sheen (về cơ bản là một thùy bóng dựa trên Fresnel) có thể được sử dụng để bù sáng ở các cạnh, nhưng như chúng đã đề cập trong khóa học Siggraph 2015 của họ đó là phương pháp rất đặc biệt:
Ăn ... điều này rất gần đúng và không hoạt động tốt đối với các giá trị độ nhám khác ...
Các bình luận nói trên từ Eric Heitz trong diễn đàn luxrender cũng gợi ý sử dụng một số đền bù hack, nhưng, thật không may, không đi vào bất kỳ chi tiết:
Theo hiểu biết của tôi, bạn có thể sử dụng một số hack đơn giản hơn để cải thiện việc tiết kiệm năng lượng trong các mô hình tán xạ đơn (như điều chỉnh suất phản chiếu). Tuy nhiên, nếu bạn làm điều đó, bạn không thể có được một vật liệu bảo tồn năng lượng hoàn hảo (ví dụ như thủy tinh thô trắng hoàn hảo) mà không phá vỡ tính tương hỗ của BSDF.