Кіріспе

Математикалық функция BSDF (екі бағыттағы шашырау үлестіру функциясы) анықтамасы жақсы стандартталмаған. Терминді 1980 жылы Бартелл, Дерениак және Вулф енгізген болуы мүмкін. Көбінесе ол жарықтың бетпен шашырауының жолын сипаттайтын жалпы математикалық функцияны атауға қолданылады. Алайда, тәжірибеде бұл құбылыс әдетте шағылысқан және беріліп жатқан компоненттерге бөлінеді, содан кейін олар BRDF (екі бағыттағы шағылысу таралу функциясы) және BTDF (екі бағыттағы берілу таралу функциясы) ретінде бөлек қарастырылады. BSDF - бұл BRDF және BTDF-тің супержүйесі және жалпылауы. Барлық BxDF функцияларының тұжырымдамасы қара қорап ретінде сипатталуы мүмкін, оның кірістері кез келген екі бұрыштан тұрады, біреуі кіріс (қақтығыс) сәулесі үшін, екіншісі шығыс (көрініс немесе жіберілген) сәуле үшін беттің берілген нүктесінде. Бұл қара қораптың шығысы - берілген бұрыштар жұбы үшін кіріс және шығыс жарық энергиясының арақатынасын анықтайтын мән. Қара қораптың мазмұны нақты беттің мінез-құлқын модельдеуге және оған жуықтауға тырысатын математикалық формула немесе өлшенген деректердің дискретті үлгілеріне негізделген шығысты шығаратын алгоритм болуы мүмкін. Бұл функция 4 (((+1) өлшемді (4 3D бұрыштар үшін 2 мән + 1 жарықтың толқын ұзындығы үшін опциональді) екенін білдіреді, яғни оны 2D арқылы немесе тіпті 3D графигімен көрсетуге болмайды. Әдебиетте кейде кездесетін әрбір 2D немесе 3D графигі функцияның тек бір бөлігін көрсетеді. Кейбіреулер BSDF терминін BxDF функцияларының бүкіл отбасын қамтитын категория атауы ретінде қолданады. BSDF термині кейде сәл басқаша контекстте қолданылады, шашырауының мөлшерін сипаттайтын функция үшін (шашыраған жарық емес), жай ғана жарық түсіру бұрышының функциясы ретінде. Бұл мән-жайды түсіндіру үшін мысал: толық ламбертиандық бет үшін BSDF (бұрыштық) = const. Бұл әдісті, мысалы, жылтыр беттерді өндірушілер шығару сапасын тексеру үшін қолданады. BSDF терминінің соңғы кездегі тағы бір қолданылуын кейбір 3D-пакеттерде көруге болады, онда сатушылар оны Phong, BlinnPhong және т.б. сияқты қарапайым, танымал CG алгоритмдерін қамту үшін "ақылды" категория ретінде қолданады. 2000 жылы Debevec және басқалар жасаған BSDF-ті адам бетінен алу. Бұл фильмнің соңғы жетістіктері болды. Ол өзінің фотореалистік бейнесімен толық виртуалды кинематографияға жол ашты. Команда әлемде бірінші болып жер астындағы шашырату компонентін (BTDF-тің арнайы жағдайы) жылжымалы жарық көзі, жылжымалы жоғары резолюциялы цифрлық камера, бірнеше позициядағы 2 поляризатор және қарапайым компьютердегі өте қарапайым алгоритмдерден тұратын қарапайым жарық сатысын пайдаланып оқшаулады.

BxDF функцияларының жалпы сипаттамасы

BRDF (Bidirectional reflectance distribution function) - бұл қарапайым BSSRDF, жарық бір нүктеден кіріп, бір нүктеден шығады деп есептейді (оң жақтағы суретті қараңыз). BTDF (Эки бағыттағы өткізгіштік бөлу функциясы) шығыс сәулелену мен кіріс ағыны арасындағы байланысты сипаттайды, оның ішінде жер асты шашырауы (SSS) сияқты құбылыстар. BSSRDF жарықтың кез келген екі сәуле арасында қалай тасымалданатынын сипаттайды. BSSTDF (Бірі бағыттағы шашыраудың беткі өткізгіштігін бөлу функциясы) BTDF сияқты, бірақ жер асты шашырауымен. BSSDF (Бірі бағыттағы шашырау бетінің таралу функциясы) BSSTDF және BSSRDF арқылы ұжымдық түрде анықталады. Сондай-ақ BSDF (Бірі бағыттағы шашырауды тарату функциясы) деп те аталады.