Modelos de Reflexão

Gustavo de Sá Carvalho Honorato

BRDF

Definição Bidirectional Reflectance distribution function Função que expressa a interação da luz com

uma superfície Quatro ângulos (2 incidentes, 2 refletidos)

BRDF

Características desejáveis Obedecer as leis de conservação de energia e

de reciprocidade Permitir reflexão anisotrópica Ser controlada por parâmetros intuitivos Comportamento de Fresnel (aumentar

especularidade quando ângulo de incidência diminuir)

Ser amigável aos métodos Monte Carlo

Comportamento de Fresnel

Modelo de Lambert

Características Apenas reflexão difusa Ignora a reflexão especular

luz incidente luz

incidente

luz incidente

Modelo de Blinn-Phong

Características Proposto em 1977 por James F. Blinn, et al. Variação no modelo de Phong Modelo padrão do OpenGL Ainda é um dos modelos mais utilizados

Modelo de Blinn-Phong

Prós Rápido Parâmetros intuitivos

Contras Não permite reflexão especular anisotrópica Não obedece as leis de reciprocidade e

conservação de energia Não obedece ao comportamento de Fresnel

Modelo de Blinn-Phong

Formulação Modelo de Phong

Modelo de Blinn-Phong

onde

Modelo de Blinn-Phong

Exemplo

Modelo de Ward

Características Proposto em 1992 por Gregory J. Ward Permite reflexão especular anisotrópica Modelo criado a partir de dados coletados

empiricamente Variação do modelo Isotrópico Gaussiano Chamado por ele de Modelo Anisotrópico Gaussiano

Modelo de Ward

Esquema

Fórmula

Modelo de Ward

Exemplo

1 2 3

1 - Cadeira real2 - Modelo isotrópico gaussiano3 - Modelo anisotrópico gaussiano (Ward)

Referências

[blinn77] James F. Blinn , Martin E. Newell, Texture and reflection in computer generated images, Communications of the ACM, v.19 n.10, p.542-547, Oct. 1976

[phong75] Bui Tuong Phong, Illumination for computer generated pictures, Communications of the ACM, v.18 n.6, p.311-317, June 1975 

[ward92] Measuring and modeling anisotropic reflection. Computer Graphics 26, 2 (July), 265–272. Proceedingsof SIGGRAPH ’92

[lafortune97]Non-linear approximation of reflectance functions. In Proceedings of SIGGRAPH 97, Computer Graphics Proceedings, Annual Conference Series, 117–126

[ashikhmin2000] Michael Ashikhmin , Peter Shirley, An anisotropic phong BRDF model, Journal of Graphics Tools, v.5 n.2, p.25-32, Dec. 2000