ทุกครั้งที่ฉันคิดว่าฉันเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างคำสองคำนี้ฉันจะได้รับข้อมูลเพิ่มเติมที่ทำให้ฉันสับสน ฉันคิดว่าพวกเขามีความหมายเหมือนกัน แต่ตอนนี้ฉันไม่แน่ใจ
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง "การกระจาย" และ "อัลเบโด"? พวกเขาใช้คำที่ใช้แทนกันได้หรือพวกเขาเคยหมายถึงสิ่งต่าง ๆ ในทางปฏิบัติหรือไม่?
คำตอบ:
คำตอบสั้น ๆ : พวกมันไม่สามารถใช้แทนกันได้ แต่บางครั้งความหมายของมันอาจทับซ้อนกันในวรรณคดีคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ทำให้เกิดความสับสน
Albedoเป็นสัดส่วนของแสงตกกระทบที่สะท้อนออกจากพื้นผิว
การสะท้อนแบบกระจายคือการสะท้อนของแสงในหลาย ๆ ทิศทางมากกว่าในทิศทางเดียวเช่นกระจก (การสะท้อนแบบ specular )
ในกรณีของการสะท้อนแบบอุดมคติ ( การสะท้อนแสงแบบ Lambertian ) แสงตกกระทบจะสะท้อนทุกทิศทางโดยไม่ขึ้นกับมุมที่มาถึง ตั้งแต่ในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์วรรณคดีการเรนเดอร์บางครั้งมี "สัมประสิทธิ์การกระจาย" เมื่อคำนวณสีของพิกเซลซึ่งบ่งบอกถึงสัดส่วนของแสงที่สะท้อนอย่างชัดเจนมีโอกาสที่จะสับสนกับคำว่าอัลเบโดซึ่งหมายความว่าสัดส่วนของแสงที่สะท้อน .
หากคุณแสดงผลวัสดุที่มีการสะท้อนแสงแบบกระจายอุดมคติอัลเบโดจะเท่ากับสัมประสิทธิ์การแพร่ อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปพื้นผิวอาจสะท้อนแสงบางส่วนที่แตกต่างกันและแสงอื่น ๆ specularly หรือในทิศทางที่ขึ้นอยู่กับทิศทางอื่น ๆ ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การแพร่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของอัลเบโด้
โปรดทราบว่าอัลเบโดเป็นคำศัพท์จากการสังเกตดาวเคราะห์ดวงจันทร์และวัตถุขนาดใหญ่อื่น ๆ และเป็นค่าเฉลี่ยทั่วพื้นผิวและมักจะเป็นค่าเฉลี่ยเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้น Albedo จึงไม่ใช่ค่าที่มีประโยชน์สำหรับตัวมันเองในการเรนเดอร์พื้นผิวซึ่งคุณต้องการคุณสมบัติพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจงในปัจจุบัน ณ ตำแหน่งใด ๆ บนพื้นผิว โปรดทราบด้วยว่าในทางดาราศาสตร์คำว่าอัลเบโดสามารถอ้างถึงส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัมในบริบทที่แตกต่างกัน - มันไม่ได้หมายถึงแสงที่มนุษย์มองเห็นเสมอไป
ความแตกต่างอีกอย่างที่นาธานรีดชี้ให้เห็นในความคิดเห็นคืออัลเบโด้เป็นค่าเฉลี่ยเดียวซึ่งทำให้คุณไม่มีข้อมูลสี สำหรับการเรนเดอร์พื้นฐานสัมประสิทธิ์การกระจายให้สัดส่วนของส่วนประกอบสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินแยกกันดังนั้นอัลเบโดจะอนุญาตให้คุณสร้างภาพสีเทา สำหรับภาพที่สมจริงยิ่งกว่านั้นการเรนเดอร์สเปกตรัมต้องมีการสะท้อนของพื้นผิวเป็นฟังก์ชันของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ทั้งหมด - ซึ่งมากกว่าค่าเฉลี่ยเดียว
(albedo * (1 - specular))และแบบ specular คือalbedo * specularแทนที่จะเป็นตัวเลขแบบแบนและแบบ specular? ฉันไม่เข้าใจ :(
สั้น ๆ :
วัตถุอัลเบโด้สูง-> วัตถุที่สว่างกว่า
ต่ำกระจายสะท้อน -> เหมือนกระจกสะท้อน (aka Specular)
ข้อกำหนดการกระจายแสงและแบบสะท้อนได้นำไปสู่ความสับสนอย่างมากเพราะมักใช้เพื่ออธิบายกระบวนการให้แสงที่แตกต่างกันตามประวัติศาสตร์ CG และบางครั้งก็แตกต่างจากการใช้งานทางวิทยาศาสตร์
เพื่ออธิบายสิ่งนี้ฉันใช้คำศัพท์ของตัวเองซึ่งประกอบด้วยคำศัพท์ต่าง ๆ ที่ฉันเลือกที่นี่และ:
1- พื้นผิวสะท้อนแสง :
คำอธิบายกระบวนการขัดถูพื้นผิว : แสงเป็น "กระเด็น" ออกจากพื้นผิวโดยไม่มีการส่งผ่านใด ๆ ภายในวัสดุหรือการกระจายของพื้นผิวดินขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ (ไม่หักเหไม่มีการดูดซับ) ข้อมูลสีอ่อนยังคงเป็นนิ้วในระหว่างกระบวนการสะท้อนพื้นผิวยกเว้นบางกรณีที่แม่นยำ (การสะท้อนแสงสีโลหะ, การส่องแสง)
1.1 - การสะท้อนพื้นผิวหยาบ : แสง "กระดอน" จากวัสดุที่หยาบ (micro facets) ในทิศทางที่กระจายอย่างสม่ำเสมอมากขึ้นหรือน้อยลง
1.2 - การสะท้อนพื้นผิวเรียบ : แสง "สะท้อน" ออกจากวัสดุที่มันหรือเรียบในทิศทางที่มุ่งเน้นมากขึ้นหรือน้อยลง
2 - การสะท้อนของร่างกาย
สอดคล้องกับการกระจายในระบบเก่า
สอดคล้องกับ basecolor หรือแผนที่ Albedo ในระบบใหม่
คำอธิบายกระบวนการสะท้อนแสง : แสงที่กระทบพื้นผิวที่ไม่สะท้อนพื้นผิวจะถูกส่งไปที่ด้านในของวัตถุก่อนจากนั้นอาจถูกดูดซับกระจัดกระจายและสะท้อนออกไปอีกและในบางกรณีก็ออกจากวัสดุอีกครั้ง มันเกี่ยวข้องกับการย่อยกระจัดกระจายย่อยไมโครจากความผิดปกติภายใน ข้อมูลสีอ่อนจะเปลี่ยนไปในระหว่างขั้นตอนการดูดซับของกระบวนการเปลี่ยนรูปร่างของร่างกาย และถ้าแสงสามารถออกจากวัสดุได้อีกมันจะส่งข้อมูลสี กระบวนการสะท้อนแสงของร่างกายไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุที่เป็นโลหะเนื่องจากมันดูดซับทั้งหมดหรือแสงสะท้อนพื้นผิวทั้งหมดขึ้นอยู่กับความยาวของคลื่น
การสะท้อนแสงของร่างกายจะไม่ได้รับผลกระทบจากความเรียบของพื้นผิววัสดุเนื่องจากมีการกระเจิงของวัสดุภายในพื้นผิวไม่ว่าจะเป็นพื้นผิวยกเว้นสำหรับวัสดุโปร่งใสที่มีกระบวนการดูดซับส่วนใหญ่ (ไม่มีความเบี่ยงเบนของแสง) และการกระเจิงน้อยมาก จากนั้นเมื่อออกไปข้างนอกอีกครั้งความขรุขระของพื้นผิวอาจมีอิทธิพลต่อถ้ารังสีแสงเหล่านี้ออกแนวหรือกระจาย
การกระเจิงใต้ผิวดินแบบ Micro นั้นแตกต่างจากการกระเจิงใต้ผิวโลกแบบทั่วๆไปสำหรับเรื่องของการทำให้เข้าใจง่ายโดยการประมาณแสงจะถูกพิจารณาว่าเป็นไปจากวัสดุในจุดเดียวกับที่มันเข้ามานี่คือสิ่งที่ทำให้วัตถุอิเล็กทริก ; จะต้องมีการส่งผ่านจากนั้นดูดซับและกระจายไมโครแล้วส่งอีกครั้งนอกวัสดุเพื่อให้ได้สีของอิเล็กทริก
ตกลงตอนนี้สิ่งที่ฉันเข้าใจจากความสับสนในการตั้งชื่อนี้:
1 - เกี่ยวกับการสะท้อนแบบกระจาย
สิ่งที่เราเรียกมักเรียกว่าการสะท้อนแบบกระจายเป็นกลไกที่มีการสะท้อนพื้นผิวหยาบและการสะท้อนแสงของร่างกายสำหรับพื้นผิวอิเล็กทริกแบบหยาบ แต่ในบางกรณีคำว่าการสะท้อนแสงสามารถใช้เพื่ออธิบายเฉพาะส่วนการสะท้อนพื้นผิวเมื่อเทียบกับกระบวนการส่งสัญญาณ
สำหรับวัสดุที่เป็นโลหะนั้นมีความกังวลเรื่องการสะท้อนแสงโดยแท้แล้วมีเพียงการสะท้อนพื้นผิวที่ขรุขระเท่านั้น ในกรณีของวัสดุโลหะที่เรียบเนียนคำว่าการสะท้อนแบบกระจายจะถูกแทนที่ด้วยการสะท้อนแบบ specular หรือการสะท้อนโดยตรง
เมื่อพูดถึงวัสดุอิเล็กทริกที่ราบรื่นยังคงมีกระบวนการกระจายอยู่ในแง่ที่ว่าแสงที่ถูกส่งเข้าไปในวัสดุนั้นยังคงกระจัดกระจายเมื่อออกจากวัตถุ (การสะท้อนของร่างกาย) แต่ส่วนการสะท้อนพื้นผิวของมันอาจเรียกว่า การสะท้อนโดยตรง
2 - เกี่ยวกับอัลเบโด
ในสาขาฟิสิกส์, อัลเบโด้น่าจะเป็นอัตราส่วนระหว่างสะท้อนให้เห็นถึงความเข้มของแสง (พื้นผิวสะท้อน + ร่างกายสะท้อน) และแสงที่ตกกระทบ ดังนั้นมันจึงเป็นค่ามิติเดียว ใน CG ในทางกลับกันเรามองว่าalbedoเป็นค่าสามมิติใน RGB ซึ่งสอดคล้องกับประเพณี "กระจาย" ของระบบเก่าและกับ "baseColor" ของเวิร์กโฟลว์ metall / ขรุขระ ในกรณีนี้จะเป็นอัลเบโด้สำหรับโลหะ / ความหยาบเวิร์กโฟลว์สะท้อนร่างกายและ dielectrics และพื้นผิวสะท้อนแสงสำหรับโลหะ แต่ไม่เฟรส composant ของพื้นผิวสะท้อน
แต่ในทางฟิสิกส์ของเทอมอัลเบโดยังครอบคลุมส่วนการสะท้อนแสงของการเปล่งแสงอีกครั้ง (การสะท้อนแสงแบบเฟรส)
ในกระบวนการทำงานแบบ metall / roughness นั้น BaseColor ไม่ได้มีอุบัติการณ์ใด ๆ ต่อการสะท้อนแสงแบบเฟรสที่ฝังอยู่ในเฉดสีโดยตรง ดังนั้น BaseColor จึงเป็นค่า RGB ที่สะท้อนแสงของร่างกายสำหรับวัสดุอิเล็กทริกและค่า RGB ของพื้นผิวที่ถูกสะท้อนด้วยวัสดุโลหะ (เป็น "พื้นผิวที่สะท้อน") แต่เป็นสีเนื่องจากคุณสมบัติสื่อกระแสไฟฟ้าของโลหะและ องค์กรคริสทอลไลน์ของพวกเขารวมกัน)
มันเป็นเรื่องที่ทำให้สับสนจริงๆ ... และฉันก็ไม่แน่ใจด้วยซ้ำว่าฉันจะได้มันมาทั้งหมด
หนึ่งในเอกสารที่ฉันอ้างถึงพร้อมด้วยแนวทาง PBR ของสาร: http://creativecoding.evl.uic.edu/courses/cs488/reportsA/brdf.pdf
คิดกระจายเป็นปริมาณของแสงที่กระจัดกระจายตามความขรุขระของพื้นผิว
พื้นผิวเช่นไม้มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายสูงเนื่องจากเป็นวัสดุพื้นผิว แต่ถ้ามันถูกขัดเงาและขัดเงาพื้นผิวจะเรียบเนียนกว่าซึ่งจะลดค่าสัมประสิทธิ์การกระจาย
อัลเบโดจะเป็นปริมาณแสงโดยเฉลี่ยที่พื้นผิวสะท้อนออกมา ดวงจันทร์แม้จะถูก cratered และหลุมสะท้อนแสงมากเนื่องจากระยะห่างระหว่างผู้สังเกตและดวงจันทร์และดังนั้นการกระจายของพื้นที่ผิวของแต่ละบุคคลสามารถละเว้นในความโปรดปรานของค่าเฉลี่ย เมื่อย้อนกลับไปที่ตัวอย่างจันทรคติเรารู้ว่าดวงจันทร์มีหลายภูมิภาคโดยมีค่าการกระจายและค่า specular แตกต่างกัน แต่ในระยะทางที่ไกลพอค่าเหล่านั้นมีความสำคัญน้อยกว่าเนื่องจากเราอยู่ไกลเกินกว่าที่จะทำรายละเอียดดังกล่าวด้วย ตาเปล่า
ในระยะทางไกลคุณสามารถใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกอัลเบโด้เพื่อคำนวณสีเฉลี่ยของพื้นผิว (โดยใช้การสุ่มตัวอย่าง) และใช้สัมประสิทธิ์ specular เพื่อคำนวณความสว่างของสีนั้น แต่ในทางปฏิบัติการสุ่มตัวอย่างพื้นผิว LOD ทำได้ดี