IBL计算总结

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IBL 通常使用（取自现实世界或从3D场景生成的）环境立方体贴图 (Cubemap) ，可以将立方体贴图的每个像素视为光源，然后在渲染方程中直接使用它。

IBL计算主要有两部分组成，一个是光源产生的颜色，另一个是环境产生的颜色。

1.光源产生的颜色

光源产生的颜色计算，直接将数值带入Cook-Torrance反射率方程即可，

2.环境产生的颜色

环境产生的颜色，其实就是天空盒产生的光照，由间接漫反射光和间接镜面光组成。

将立方体贴图的每个纹素视为一个光源。使用一个方向向量 wi 对此立方体贴图进行采样，我们就可以获取该方向上的光照强度。

对于天空盒产生的环境光，应用反射率方程：

将反射率方程拆分成漫反射和镜面反射两个部分：

(1)间接漫反射光

间接漫反射计算公式：

计算irradiance，即

给定每个片段的积分球坐标，对半球进行离散采样。

如下图所示，在两层循环内，获取一个球面坐标并将它们转换为 3D 直角坐标向量，将向量从切线空间转换为世界空间，并使用此向量直接采样 HDR 环境贴图。我们将每个采样结果加到 irradiance，最后除以采样的总数，得到平均采样辐照度。

最终由间接漫反射产生的环境光为：

vec3 ambient = kD * diffuse * ao
1

总结：

(2)间接镜面光照

3.最终IBL结果