什么是渲染方程？(the rendering equation?)
渲染方程是计算机图形学的一个方面，它处理光线如何从表面辐射和反弹，因此图形设计师可以制作逼真的三维（3D）场景。设计师必须考虑的两个因素是直接光和间接光，或来自光源的光和从表面反射的光。使用渲染方程的主要媒体之一是3D动画，因为如果没有灯光，场景和角色将看起来平淡而笨拙。视频游戏也使用这个等式，但也有独特的挑战，因为游戏必须实时渲染。虽然这种渲染技术适用于模拟灯光，但从2011年起，它仍存在一些限制，无法在真实世界中完美模拟灯光。
这个方程有点复杂，包含许多变量。也可以用几种不同的方式编写它，但应始终考虑许多变量。在方程中，Lo是出射光 x是曲面上的一个点，并且
；ω是方向 Le为发射光，和
；李先生是来的光。一个版本
；方程的形式如下所示：
Lo（x，ω）=Le（x，和#13；ω）+∫Ωr（x，
；ω′，ω）Li（x，
；ω′）（-ω′•
；n）dω′
这意味着从特定点发出的具有特定方向的出射光等于从该点发出的光加上一个积分(∫Ω）的双向反射率
；分布函数、入射光和
的衰减；半球中所有方向（ω′）上的入射光
；由n决定。
当使用渲染方程时，设计者必须考虑两种类型的光。直射光是直接从光源（如灯泡或太阳）发出的任何光。设计师必须使光源以适当的强度辐射光线，以确保光线正确地从表面反弹。间接光是不直接来自光源的光，例如绕曲面弯曲的光。这要求设计师确保灯光准确地详细描述了曲面的纹理，并且灯光和阴影能够正确地混合。
计算机生成的三维动画使用渲染方程生成逼真的场景。由于3D动画是为了模仿现实生活而制作的，无论是在风格上还是在现实中，都需要这种光线才能使场景看起来真实。如果没有光线，表面和人物将失去很多深度，许多观众可能会认为场景看起来很尴尬。同时，为非常年幼的儿童或预算较少的儿童制作的3D动画可能会使用有限的光线方程，该方程不太真实，但更易于设计师使用。
视频游戏经常使用渲染方程，但这给设计师带来了挑战。通过3D动画，设计师可以在光线看起来不正确时进行校正；游戏设计师必须对灯光进行编程，使其能够实时工作和渲染。这通常需要一个可快速加载灯光的缩小方程式。
虽然渲染方程可以创建逼真的灯光，但存在一些限制，使其无法复制真实生活。在现实世界中，光线的反应方式很难编程。例如，光可以用不同的波长吸收和排斥，也可以在稍后时间发射，而不是立即发射；这两个都很难编程。同时，由于大多数观众或玩家都专注于动画或游戏的动作，因此大多数观众不太可能注意到这些问题。
- 发表于 2021-12-15 12:35
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