[siggraph13]Pixar的基于物理模型光照技术

乔布斯大神创立的大神级pixar动画工作室在siggraph13上面谈他们的physically based lighting（用于创作《怪物大学》和《TheBlueUmbrella》)。

之前听一个小故事让我对pixar肃然起敬，话说某年pixar遇到财务危机，需要解雇俩人，两个manager研究了半天发现这帮艺术家太牛了，谁也不能少，结果俩manager把自己解雇了。。。

links：

http://url.cn/UosqJR

http://url.cn/LH3Md8

Intro

简而言之，pixar在physical based lighting的大潮中发现之前的渲染器各种不给力，直接重写。

实现的过程是先做一个正确的（当然效率巨慢，cg渲染时间长了也不行啊），然后做一个优化出一个好用高效的。

分解计算

理论正确的公式是：

F项是brdf（反射光的公式）

L项是光照的公式（包括GI中各种光源）

pixar对积分进行拆分，其实也类似我们real time render中会把光照分为direct diffuse/specular, secondary diffuse/specular一样，只是这个是从数学上的积分分解（看起来更上流）

然后pixar一个做法挺有意思，就是进行各个部分的分别积分计算，这样获得了很好的多样性和扩展性，如果修改/增加其中的一部分公式，那么其他部分的计算结果可以保留。

中间进行组合的过程，使用了multiple importance sample的方法来组合（不然里面计算结果是要乘的，这里有一定的估计成分在里面）

details

里面各个部分的计算使用的物理模型没有超出一般讨论的范畴，里面涵盖了brdf积分，lighting积分，

覆盖了光照需要的各种话题，lighting(area light), brdf, shadows，里面还有具体的伪代码

一些有意思的：

• indirect diffuse 积分包括了pixar擅长的irradiance caching, radiosity caching, photon caching
• reflection 积分包括caustic cache，radiosity cache
• image based lighting继续使用
• capture环境光照，然后卷积成低频光照，然后使用，在游戏里也有用到
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• 正常的image based lighting
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