Bidirekcionální funkce rozptylu (BSDF)
Bidirekcionální funkce rozptylu (BSDF) je matematická funkce, která popisuje, jak povrch rozptyluje světlo. Je to obecný termín používaný pro popis vztahu mezi příchozím a odchozím světlem na povrchu.
Koncept BSDF
BSDF je "černá skříňka", do které jsou zadány dva úhly: jeden pro příchozí paprsek a druhý pro odchozí paprsek. Výstupem je poměr mezi příchozí a odchozí světelnou energií pro danou dvojici úhlů. Obsahem "černé skříňky" může být matematický vzorec nebo algoritmus, který vytváří výstup na základě naměřených dat.
Dimenzionalita BSDF
BSDF je 4(+1)-dimenzionální funkce (4 hodnoty pro 2 3D úhly + 1 volitelná pro vlnovou délku světla). To znamená, že ji nelze jednoduše zobrazit pomocí 2D nebo 3D grafu.
Typy BSDF
Existují různé typy BSDF, které popisují různé typy rozptylu světla:
BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function): Popisuje rozptyl světla odraženého od povrchu.
BTDF (Bidirectional Transmittance Distribution Function): Popisuje rozptyl světla procházejícího povrchem.
BDF (Bidirectional Distribution Function): Kolektivně definovaná BRDF a BTDF.
BSSRDF (Bidirectional Scattering-Surface Reflectance Distribution Function): Popisuje rozptyl světla, včetně podpovrchového rozptylu.
BSSTDF (Bidirectional Scattering-Surface Transmittance Distribution Function): Podobná BTDF, ale s podpovrchovým rozptylem.
BSSDF (Bidirectional Scattering-Surface Distribution Function): Kolektivně definovaná BSSTDF a BSSRDF, také známá jako BSDF.
Použití BSDF
BSDF se používá v počítačové grafice k simulaci realistického rozptylu světla na površích. Používá se také v radiometrii a optice k charakterizaci rozptylových vlastností materiálů.
Historie BSDF
Termín BSDF byl pravděpodobně zaveden v roce 1980 Bartellem, Dereniakem a Wolfem. Získání BSDF lidské tváře v roce 2000 Debevecem et al. bylo jedním z posledních klíčových průlomů na cestě k plně virtuální kinematografii.