[TACampus] 5주차 과제 - 빛의 사분면

물리 기반 렌더링(Physically Based Rendering, PBR) 정의

PBR은 현실 세계의 빛과 물체의 상호작용을 물리 법칙에 기반하여 시뮬레이션하는 렌더링 기법

현실 세계의 빛 반사 현상

현실의 모든 물체는 고유한 색상을 가지며, 빛을 받았을 때 두 가지 주요한 반사 현상이 발생 

1. 정반사광 (Specular Reflection)

정의: 비춰진 빛 자체를 표면의 각도에 의해 정해진 방향으로만 반사하는 현상

특징:

• 입사광의 색상을 그대로 한 방향으로 반사
• 물체의 고유 색상과는 무관하게 빛의 색상이 그대로 나타남
• 예외: 금속의 경우 금속 자체의 색상을 머금고 반사

2. 난반사광 (Diffuse Reflection)

정의: 빛을 받은 표면에서 물체 고유의 색을 다수의 방향으로 반사하는 현상

특징:

• 물체가 빛을 흡수하고 고유 색상에 따른 파장을 방출, 물체의 색상을 인식하게 하는 해줌
• 물체의 고유 색상을 주변에 희미하게 반사하여 간접광(Indirect Lighting)을 생성

주의사항: "난반사"는 빛이 무작위로 퍼진다는 의미가 아니라, 물체의 색상을 표현하기 위한 물리적 현상을 의미

광원에서 출발한 빛이 특정 물체에 표면에 닿고 카메라에 도달하는 과정에 따라서 직접광과 반사광으로 나눌 수 있음

1. 직접광 (Direct Lighting)

직접광은 광원에서 직접 물체 표면에 도달하는 빛을 의미

특징:

• 광원(태양, 전구, 촛불 등)에서 바로 물체로 향하는 빛
• 명확한 그림자와 하이라이트를 생성

2. 반사광 (Indirect Lighting)

반사광은 다른 표면에서 반사되어 간접적으로 물체를 비추는 빛

특징:

• 빛이 여러 표면에서 반사, 굴절되어 도달하는 복합적인 조명
• 현실적이고 자연스러운 조명 효과 제공

빛의 특성에 따라 Direct Diffuse, Direct Specular, Indirect Diffuse, Indirect Specular의 4가지로 나눌 수 있음

1. Direct Diffuse

: 광원의 빛이 물체에 표면에 닿아 물체 고유의 색을 보여줌

2. Direct Specular

: 광원의 빛이 물에 표면에 닿아 광원의 색을 그대로 반사함

3. Indirect Diffuse

: 광원의 빛이 종이 박스의 주황색 영역에 닿고, 주황색 영역에 닿은 빛이 다시 컵에 난반사되어 컵에 주황색 빛이 보이게 됨

4. Indirect Specular

: 광원의 빛이 파란색 컵에 닿고, 파란색 컵에 반사된 빛이 분홍색 컵에 매끄러운 표면에 닿아 파란색 컵의 상이 맺히게 됨

참고자료

https://namu.wiki/w/%EB%AC%BC%EB%A6%AC%20%EA%B8%B0%EB%B0%98%20%EB%A0%8C%EB%8D%94%EB%A7%81

물리 기반 렌더링

https://kblog.popekim.com/2011/12/04-part-1.html

[포프의 쉐이더 입문강좌] 04. 기초적인 조명쉐이더 Part 1