Mô hình vật lý bề mặt chính xác nhất có thể có trong đồ họa máy tính là gì?

Tôi đang tìm kiếm các mô hình lý thuyết và được triển khai để thể hiện các vật liệu bề mặt trong phần mềm nhằm phấn đấu cho độ chính xác vật lý.

BRDF có thực sự là mô hình tốt nhất? Lựa chọn thay thế nào tốt hơn? Tại sao? Những nhược điểm bên cạnh hiệu suất làm những mô hình này có gì?

physically-based brdf material

— Lennart Rolland
nguồn

Có bsdf là hình cầu đầy đủ thay vì chỉ bán cầu dương mà bạn có với brdf. Điều đó làm cho nó bao gồm khúc xạ thay vì chỉ phản xạ. Điều đó không xử lý tán xạ dưới bề mặt mặc dù. Ngoài ra còn có "phương tiện tham gia" để suy nghĩ về thứ giống như sương mù trong không khí. Ngoài ra, bạn có thể có các tính chất phản xạ / khúc xạ khác nhau cho các bước sóng ánh sáng khác nhau. Bao nhiêu thứ này bạn quan tâm? (:

— Alan Wolfe

Tôi chỉ tò mò thôi :)

— Lennart Rolland

Một BSDF (một hàm tán xạ hoàn chỉnh, bao gồm BRDF (phần phản xạ), BTDF (phần truyền) và BSSRDF (phần dưới bề mặt)) như là một phần của phương trình kết xuất, phải là mô hình "tốt nhất", chỉ với một vài cảnh báo. Đầu tiên, không có một mô hình BSDF mà nhiều mô hình, mỗi mô hình có sự đánh đổi khác nhau. Vì vậy, nó thực sự đi đến BSDF / BRDF mà bạn sử dụng. Thứ hai, họ thường giả sử "quang học hạt" và bỏ qua tính chất sóng của ánh sáng. Đó là một nhược điểm có nghĩa là bạn không thể mô hình hóa một số hiện tượng. (Phân cực và "nhiễu xạ CD", vd)

— Siêu nhiên

BRDF không chính xác cho bất kỳ bề mặt điện môi nào, vì tất cả chúng đều có một số mức độ tán xạ dưới bề mặt. BSSRDF cũng chỉ là một xấp xỉ dựa trên giả định của một phiến bán vô hạn. Lý tưởng nhất là bạn chạy theo dõi đường dẫn thể tích cho tất cả các bề mặt, sẽ chính xác hơn nhiều so với BRDF hoặc BSSRDF, nhưng đắt hơn đáng kể. Mặc dù, Disney đã sử dụng đường dẫn mạnh mẽ truy tìm BSSRDF trong sản xuất, xem ghi chú khóa học SIGGRAPH 2015, phần 2.5 .

— Stefan
nguồn