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/3 min read/Computer Graphics

CG技術面接 #2 Physically Based Rendering

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CG技術面接 #2 Physically Based Rendering

このセクションは、Physically-Based Rendering(物理ベースレンダリング)の概念のまとめです。

放射測定

物理学

  • Photon Energy(フォトンエネルギー):光線に沿って移動するエネルギー。波動の性質を仮定しない。位置、方向d、波長λを持つ。

  • Radiant Energy(放射エネルギー):あらゆるλからの全光線が放射する総エネルギー。

  • Spectral Energy(スペクトルエネルギー):特定のλにおける総エネルギー。

  • Flux(フラックス):1秒あたりの放射エネルギー。

  • Irradiance(放射照度):単位面積(1平方メートルあたり)に到達するフラックス。

  • Radiant Exitance(放射発散度):単位面積から出射するフラックス。

  • Radiance(放射輝度):立体角あたりの放射照度。

インテグレーター

  • Solid Angle(立体角)

  • Irradiance by Integral Over Spheric Surface(球面上の積分による放射照度)

  • Irradiance by Integral Over Area(面積上の積分による放射照度)

性質

  • Lambert's Law(ランベルトの法則)

  • Radiance's Invariant Property Along A Ray(光線に沿った放射輝度の不変性)

確率

Monte Carlo Integration(モンテカルロ積分)

  • To Be Integrated(積分対象)

  • Estimator(推定量)

p(x)はsampling distribution function(サンプリング分布関数)。

サンプリング

Rejection Sampling(棄却サンプリング)

  • Random On Disk(円盤上のランダム)

  • Random In Unit Sphere(単位球内のランダム)

  • Random On Unit Sphere(単位球面上のランダム)

  • Random On Unit Hemisphere By XY plane(XY平面による単位半球上のランダム)

  • Random On Unit Hemisphere By Any Plane(任意平面による単位半球上のランダム)

Importance Sampling(重点サンプリング)

  • Direct Light(直接光)

  • Ambient Light(環境光)

  • MIS

  • Balance Heuristic

  • Power Heuristic

BSDF

BRDF

  • Phong

  • Blinn-Phong

, where

  • Diffuse

  • Torrance-Sparrow

, and inBeckmann Distribution Model,

  • Oren-Nayar

Stochastic Path Tracing(確率的パストレーシング)

Algorithm(アルゴリズム)

  • Russian Roulette(ロシアンルーレット)

Next Event Estimation

Multiple Importance Sampling

Photon Mapping(フォトンマッピング)

Bidirectional Path Tracing(双方向パストレーシング)

Volumetric Rendering(ボリュメトリックレンダリング)

Procedures(手順)

  • Absorption(吸収)

  • Emission(放射)

  • Outscattering(外向き散乱)

  • Inscattering(内向き散乱)