PBRT阅读笔记

这个是整理至开源论坛上光线跟踪的讲义，方便大家阅读转至网址http://www.opengpu.org/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=4148&highlight=pbrt281点,4428.2向量.45283法向量…46284光线.46285包围盒28.6复合变换,47287交换和坐标系的左右手定则( Handedness又称"手性′.4829微分几何.第三章形体…31基本形体接灬51311求包围盒52312加细( Refineme313求交…314避免自相交……54315着色几何信息.54316表血面积31.7单面或双面( sidedness)32球面…55321球面的构造322求包围盒.58323求交点8324部分球面…62325法向量的偏导数.327表面面积33圆柱面69331构造…69332求包围盒…………71333求交334部分圆柱面335表面面积.7434圆盘( Disks..::::::::::··…74341构造着,342求包围盒.,1着着着妻7343求交7344表面面积.7835其它二次曲面7935.1圆锥面.79352抛物面.353双曲面8036三角形和网格.361三角形.85362三角形求交…363表面面积364着色几何信息.37细分曲面371网格的表示98372包围盒……08373细分.109第四章体素和求交加速12641 Primitive接口和几何体素127411几何体素( Geometric Primitives4.1.2物体关联拷贝( object Instancing)……113242聚合体( Aggregates)1354.21光线和盒了的求交…1364.3网格加速器( Grid accelerator)……1394.3.1创建.4.3.2遍历14944KD树加速器.:::::.:·::::·.::::::·::::..:::::::157441树的衣示15944.2树的创建44.3遍历.175第五章颜色和辐射度学:.:;::.·::·:::::·.::::·:·灬…1815.1光谱表示∴182511 Spectrum类512XYZ颜色…1875,2辐射度学基础.191521基本量191522入射光和出射光的辐射亮度函数19553使用辐射度积分.…196531投影立体角( projected solid angle)上的积分97532球面标上的积分.198533面积上的积分54表面反射和BRDF201笫六章相机模型.20261相札模型...:::.:::::::··.::::::::::::::.·61.1相机丛标空间20462投影相机模型……妻:着看着妻206621正交投影相机.灬20862.2透视相机…2116.2.3景深....2146.3环境相机……:::‘.:::::::.::::::::·:::.::::217第七章采样和重构71米样理论……2197.12理想的采样和重构.223713走样2287.14反走样技术2307.15图像合成2327.1.6渲染过程中的走样的原因…2347.1.1理解像素2357.2图像采样接口2367.2.1米样的表小和空间申请2387.3分层采样.2427.4低差异采样2577.1.1差异的定义…......12577.42构造低差异序列743(02)序列7.44低差异采样器……2687.5最佳候选者采样模式∴…2747.5.1生成最佳候选者模式2757.5.2使用最佳候选者模式2867.6图像重构7.6.1滤波函数:a::::::::a:::::::第八章胶片和图象管线.3088.1Fm接口…3088.2图像胶片3108.2.1图像输出….31783图像管线32084感知上的问题和色调映射.321841光亮度和光度学( uminance and Photometry)1322842光晕(B|oom)32384.3色调映射接冂327844映射最大值为白色330845基于对比的比例因子331846可变化的适应亮度…33384.7有空间变化的非线性比例变换……3408.5图像管线的最后阶段…第九章反射模型3439.1基本接口…3491.1反射率…3509.1.2BRDF>BTDF适配器3519.2镜面反射和透射3539.21菲涅耳( Fresnel)反射率3559.2.2镜面反射3629.2.3镜面透射,36693 Lambert反射37294微平面模型..37394.1Oren- Nayar漫反射…,375942 Torrance-sparrow模型37894.3Bin微平面分布382944各向异性微平面模型3849.5 La Fortune模型..3869.6 Fresne|入射效果∴3895第十章材质…10.1BSDF.3921011BSDF内存管理…396102材质类的接口和实现3981021无光材质1022塑料材质…1023其它的材质103凹凸贴图.,402第十一章纹理40611.1采样和反走样..240811.1.1求解纹理采样速率.,40811.1.2对纹理函数的滤波414111.3镜面反射和透射所需的光线微分信息…41611.2纹理坐标的牛成41811.2.12D(u,V)映射……41911.2.2球面映射.4211123柱面映射4231124平面映射..灬…,42411.253D映射…42511.3纹理接口和基本纹理.42711.3.1常量纹理…42711.32比例纹理..42811.3.3混合纹理.42911.3.4双线性插值430114图像纹理.432114.1 Texture缓存43311.42MIP贴图436114.3各向同性三角形滤波器44611.44椭圆加权平均44911.5立体纹理和过程纹理45611.5.1UV纹理……45711.52棋盘纹理4581.5.3立体棋盘纹埋46511.6噪声函数1161 Perlin噪声函数1162随札波尔卡圆点( Random polka dots)…4731063噪声函数的特性和光谱合成..47511.64凹凸纹理和皱褶纹理48116.55风中的波浪165.6大理石第十二章体积散射48612.1体积散射过程486211吸收12.12放射4891213外散射( out-scattering)和消光( extinction)……,4891114内散射( n-Scattering)…49112.2相函数492123体积区域接口和均匀介质.49511.3.1均匀体积区域,497124密度可变的体积区域…∴499124.1三维网格.50112.4.2指数密度…5012.5体积聚合体506第十三章光源..::.::.:::::50813.1 Light接口5091.3.1可见性测试.51113.2点光源(51213.21聚光灯51513.22纹理投射光源5181323配光图( goniophotometric diagram)光源…1523133远距光源( Distant Lights)…526134面光源( Area Lights)…528135无限面光源( Infinite Area Lights)531第十四章蒙特卡罗积分I:基本概念…141背景和概率论知识的回顾141.1连续随机变量.:.::::.::::537141.2期望值和方差……53814.2 Monte carlo估计量.539143随机变量的采样541143.1逆转法5414.3.2举例:幂分布54314.33举例:指数分布…5431434举例:一维分段函数…54414.35拒绝法.5474.36举例:用拒绝法采样单位圆144分布之间的变换5491441多维情况下的变换5501442举例:极坐标灬5511443举例:球面坐标.551145使用多维变换的2D采样1451举例:在半球上的均匀采样55314.52举例:在单位圆盘上的采样14.53举例:带余弦权值的半球采样…….….5591454举例:三角形上的采样第十五章蒙特卡罗积分Ⅲ:提扃效率.…562151俄罗斯轮盈法和分割法.…562151.1分割法152精细的采样布置56571521分层采样565152.2准蒙特卡罗算法567152.3失真的米样和变形568153偏差568154重要性采样.1541多重重要性米样.…572155对反射函数采样574155.1对Bn微平面分布采样57615.52对各向异性的微平面模型采样Q1553对 FRESNELBLEND采样58315.54镜血反射和透射…585155.5应用:佔算反射率.5861556对BSDF采样156对光源采样..92156.1基本接∏5921562带奇点的光源.941563面积光源259915.6.4 SHAPESET采样…6085.6.5无限面积光源.157体积散射6121571对相函数采样6135.7.2计算光学厚度.615第十六章光传输:表面反射616161直接光照6181611估算直接光照积分...625162光传输方程...6271621基本推导62816.2.2LTE的解析解6291623LTE在表面上的形式6311624路径上的积分6331625被积凼数中的deta分布…6341626对被积函数分区…6351627测量方程和重要性.63616.3路径追踪…..…a:::::::::::::::::..::::a:::::::..:.::::::.:63816.3.1概述63816.3.2峰径采样.63916.3.3渐近式路径构造.6411634实现16.35双向路径追踪164辐射照度缓存技术6165粒了追踪和光了映射66316.5.1粒子追琮的理论基础…,6631652光子积分器..6661653建立光子贴图…66781654使用光子贴图.1655光子插值和密度估计.677第十七章光传输Ⅲ:体渲染.…682171传输方程.683172体积分器接684173只有放射的积分器.…685174单散射积分器689第|八章总结和结论691181设计回顾6911811抽象与效率6928.1.2设计选项:只用三角形…692181.3设计选项:流计算693182主要项目∴694182.1并行渲染…69418.2.2处坦场景复杂度增大的情况∴…51823」表血散射6961824交互式渲染的预计算..697183结论……698第一章介绍关于渲染,有很多方式。大致有三类基于物理学的渲染( Physically based):着丿于模拟现实。就是说,用物理学的原理搭建关于光和物质交互的模型,追求真实感是该类方法的首要任务。交互式渲染( Interactive:为了高性能和低延迟而牺牲真实感的渲染。非真实感的渲染 Nonphotorealistc)。这是为艺术的自由表达而作的渲染。该书所描述的pbt是基于光线追踪算法的物理学渲染系统。11文学编程 iterate Programming文学编程是软件老泰 Donald Knuth创造。该书作者 Matt FH Greg想必是他老人家的忠实信徒,也來一把“文学编程Knuth老泰写Tex系统的吋候,阐述了·个简单而具革命性的思想:程序更应该写给人读的,而不仅仪是给计算机的,名之为文学编程。该书就被作者号称为·部长长的文学程序( Literate program)。文学程序是用一种元语言( metalanguage)写成,该元语言把一种文档格式化语言( document formatting language,例如TeX,HTML)和一种编程语言(例如C++)混合使用。它提供两种功能:1)把文章跟源程序混在一起,使得对程序的描述跟实际的源代码一杵重要,这样可鼓励仔细的设计和文档编写。2)跟提交给编译器旳方式相比,它提供给稈序读者全然不同的展现方式,这样使得稈序的描述逻缉性很强。每段代码都加以名字,称为片断( fragment)每个片断可以用名字引用其它片断。举例说明:有下面一段程序void InitGlobals(void)inum marbles= 25.7:hoe size=13.dialectric= tru