rendering - 'physically-based' 光照/渲染/ Material 是什么？

Question

基于物理的光照、基于物理的渲染和基于物理的 Material 之间有什么区别？它们与延迟渲染和前向渲染有何不同？电影中使用基于物理的渲染，游戏中使用延迟渲染？

Answer 1

“基于物理的渲染”(PBR)、“基于物理的 Material ”和“基于物理的着色”似乎是相同的一般概念的不同名称，即创建带有着色的 Material ，使它们看起来更美观渲染时“真实”或基于物理。

PBR 可用于电影(离线渲染系统，Pixar has a paper)和游戏(实时:Unity 和 Unreal 有文档)。也可以在 WebGL 中完成，查看 Marmoset 的 PBR-enabled WebGL Viewer ，找到相机镜头的图片，然后尝试旋转它。另一个 WebGL 示例可以在 OpenSceneGraphJS's PBR Demo 中找到。 .

不同的 PBR 实现具有不同的参数，但大多数都围绕一个概念，即指定特定 Material 的“金属性”和“粗糙度”，并允许渲染引擎确保该 Material 不会反射光线不切实际的方式，或者反射的光比接收到的光多等。例如:

此示例是上面 OSGJS 演示的屏幕截图的组合，并显示具有不同程度的金属和粗糙度的单一基色。这个想法是，艺术家可以根据 Material 甚至纹理像素改变这些参数，而不会在光照方面出现违反物理定律的结果。这被认为比更传统的渲染技术更好，在传统渲染技术中，您可以创建即使在低光照条件下也会使对象过度曝光的镜面高光。

免责声明，我自己仍在学习 PBR。我最近做了很多阅读，希望能够为当前正在进行的add PBR to the glTF 3D model spec的努力做出贡献。 。 Khronos(OpenGL 和 WebGL 背后的标准组织)正在创建一种开放标准 3D 模型交付格式，最终将支持 PBR，并可以将 PBR Material 传送到 Web、移动和桌面上的各种渲染引擎。但是，目前其中的 PBR 部分仍然是扩展草案(截至撰写本文时)，仍在未来一段时间内开发。

我不是延迟/前向渲染专家，也许其他人可以补充其中的差异。与此同时，我建议阅读更多有关狨猴的信息 theory of PBR ，和PBR in practice 。祝你好运。