5.Reflectance&Lighting 反射和光照(7.1)
辐射强度 Radiance
取决于：
1.光源（方向和强度）Lighting（direction&intensity）
2.物体材料和反射属性 Meterial/reflectance
3物体局部形状 Local shape
双向反射分布函数（bidirectional reflectance distribution function,BRDF）
定义光线在不透明表面反射的四次元函数
基本式：
其中wi是指光线的反方向，wr是值光线反射的方向，而每个w方向都可以被参数话为方位角和天顶角，因此BRDF是一个四维函数。
BRDF是一个连续型随机变量的概率密度函数（Probability density function，PDF）
模拟人的皮肤无法使用BRDF，因为人的皮肤是半透明效果的。
使用BRDF是默认在物体不透明的情况下，每个pixel的value只取决于该pixel接收到的radiance
而皮肤上每个pixel的value还取决于穿过附近vixel后经过散射后反射到该pixel的radiance。
渲染方程 The Rendering Equation（存疑）
课上介绍的简化的Rendering Equation
当有多个光源时，将每个光源的反射相加即可。
计算机图形学与计算机视觉
计算机图形学与计算机视觉的关系是一个逆过程
计算机图形学：给定光源，给定三维模型，给定相机位置，生成一张照片
计算机视觉：给定一张照片，还原光源，还原三维模型
Radiometric Image Analysis
即计算机视觉的工作：从图片恢复光源等信息
需要一些假设条件：
1）假设为光源为点光源或方向光源
2）没有相互反射（inter-reflection）
3）假定一些BRDF模型
漫反射&高光 Diffuse&Specular Reflection
在计算机视觉中大多以漫反射为基础，即同一点在不同图片中的强度相同。
镜面反射即为平常所说的高光。
漫反射的颜色跟物体的颜色接近
高光则主要取决于光源的颜色
经典光照模型 illuminaton model
用于计算物体某点处的光强（颜色值）
分为基于物理理论的模型和经验模型
相关知识：
https://blog.csdn.net/qq_34552886/article/details/79089418
漫反射与朗伯模型 Lambert's Model (Diffuse Reflection)
BRDS是一个常数
镜面反射与Phong模型（经验模型）
绝大多数能量集中在镜面反射方向附近，当视线离开这个方向，接收到的能量会呈多项式级下降
Many More Advanced Models
1.Open-Nayar model
2.Cook-Torrance model
3.Ward model
Microfacet Theory
建立物体表面更清晰的物理模型
获取BRDF的参数 Capturing BRDFs
给定光源，给定图像，根据这些信息反推BRDF模型的参数
MEARL BRDF database，包含了130种材料的BRDF模型
求解表面形状Photometric Stereo(Capturing Shapes)
相机固定不动，移动光源，先求反射法向量（reflection normal vector）再积分，然后还原出物体的shape，
求解光源 Capturing Lighting
Capturing Directional Lighting
根据BRDF参数和表面形状求光源