openGL之API学习（一七九）材质Material原理

Posted 2021-09-05 hankern

在光线照射到某个物体表面的时候，总体上会出现三种反应：吸收，反射以及折射。其中反射又分为漫反射和镜面反射。

而所谓的能量守恒法则说的则是，能量不可能凭空产生也不可能凭空消失，只可能发生转换。

用在光线传播过程中则可以得到这样一个公式：入射能量=吸收能量+反射能量+折射能量。其中，吸收的能量一般转换为热能，是我们不需要考虑的部分，将这一部分掠去，得到公式：入射能量>=反射能量+折射能量。其中，反射能量可以分为漫反射和镜面反射，而漫反射在我们cg制作过程中，一般为diffuse，而镜面反射一般为specular，而折射一般为refraction。令入射能量为100%，即为1，则可以得到最终我们可以使用的公式：1>=diffuse+specular+refraction。

所有反射都具有菲涅尔效应

菲涅尔就是你的视线和你看的面的夹角越垂直，则看到的反射越低；你的视线与你看的面的夹角越接近0度，反射越高。

下图右中，池塘远处的水面看上去像镜面一样，近处的水面则更透彻，这同样是由于菲涅耳效应——在不同视角观察下物体材质反射率不同。

 考虑了菲涅尔效应的材质叫菲涅尔材质。