各向异性（anisotropic）浅提

各向异性（anisotropic）

定义

  它指一种存在方向依赖性，这意味着在不同的方向不同的特性，相对于该属性各向同性。当沿不同轴测量时，它可以定义为材料的物理或机械特性（吸光度，折射率）的差异，电导率，拉伸强度等）

该定义摘自维基百科

  我们关注的是在计算机视觉领域，在计算机图形学领域，各向异性表面在围绕其几何法线旋转时外观会发生变化，就像天鹅绒一样。

图2。天鹅绒(Velvet)

  各向异性射就像常规反射一样，除了基于反射表面上存在的小凹槽（凸起，纤维或划痕）的方向拉伸或模糊。图3是计算机生成的各向异性反射的示例。

图3。茶壶和地板的各向异性反射

  地板具有各向异性反射，如您所见，茶壶在y方向上模糊，但在x方向上不是很模糊。

哪种物体具有各向异性反射？

  任何具有细粒度的东西都主要在一个方向上。好的日常例子是头发，拉丝金属，锅碗瓢盆，或被水扰乱的水中反射（例如，下雨）。此外，CD是各向异性的，反射是由围绕CD的圆形方式的微小凹槽扭曲的。

什么导致各向异性反射？

  如果凸块是合理随机的（各向同性反射），表面中的细微凸起会使反射均匀地模糊。如果这些细小的凸起会产生图案，那么图案会影响反射的外观（各向异性反射）。

  这里有两个球体，图4左是直线反射，图4右是模糊的各向同性反射。

图4。左为直线反射，右为模糊的各向同性反射

  如果这是真实世界的照片，模糊的反射将由地板表面的微小随机凸起（下图）引起，凹凸可能很小，你可能不会注意到凹凸，但你会注意到它们对反射的影响。

  那么现在，如果这些微小的凸起处于一个正规图样中会发生什么呢？例如，拉丝金属是具有小凹槽的金属，所有凹槽都朝向相同方向（下图）。这会导致反射在特定方向上模糊，这称为各向异性反射。

  以这两个现实世界拉丝金属为例。

  第一张图片是栏杆的特写镜头，在那里你可以看到一些朝向一个方向的细粒。接下来是冰箱门的远离照片，其表面由类似材料制成。现在注意光开关和导线的反射如何在特定方向上模糊，而不是在所有方向上均匀模糊。在这种情况下，当grain上下移动时，反射会左右模糊。反射总是在与颗粒相反的方向上拉伸。

总结

  各向异性很容易理解为，我们改变光源对物体表面的方向，反射在各个不同的方向有不同的特性。如下图的CD，假设光源无变化，你摆动CD，从你眼中可以看见，好像CD的同一个地方变化了不同，而且明明是一个物体，却各个地方发生不一样的变化。