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光照模型PBR全面解析

光照模型PBR全面解析核心结论PBR基于微表面、能量守恒和物理BRDF，通过直接光与间接光计算实现真实渲染。基础光照模型Lambert：漫反射与视角无关，公式 saturate(dot(N,L))Half-Lambert：Valve提出，pow(NL*0.5+0.5,2) 提亮暗部Phong：高光模型，用反射向量R，pow(VR,Power)*ScaleBlin-Phong：引入半角向量H，高光更光滑高级光照模型Wrap：修改漫反射使光环绕，pow(NL*Wrap+(1-Wrap),2)Gouraud：顶点着色器计算光照，性能好但效果差Banded：条状化NdotL，卡通效果，floor步骤Minnaert：模拟月球粗糙表面，pow(NL*NV,Roughness)*NVOren-Nayar：粗糙表面漫反射，含粗糙度参数BackLight/SSS：偏移法线模拟透射背光PBR理论微表面模型：粗糙度决定反射分散程度能量守恒：出射光线能量不超过入射BRDF：Cook-Torrance模型，包含D、F、GD法线分布：GGX Trowbridge-Reitz公式F菲涅尔：Schlick近似，金属度插值F0G几何：Schlick-GGX，遮蔽与阴影PBR直接光直接光：平行光/点光源，数量有限直接相加漫反射：kd*BaseColor/PI，kd=1-ks镜面反射：D*F*G/(4*NV*NL)实现：分别计算D、F、G三项PBR间接光IBL：环境立方体贴图作为光源漫反射间接：辐照度贴图或球协函数(ShadeSH9)镜面反射间接：预过滤环境贴图+BRDF LUT数值拟合：Black Ops II或UE4近似算法PBR扩展ClearCoat：清漆双层材质，二级高光保证能量守恒Cloth：布料渲染，源码已有但原理TODOPBR Anisotropy：基于物理的各向异性高光，源码已有