进阶光照与材质之光的物理学

对advanced lighting and materials with shaders的读书笔记与总结,05年的老书了,这本书简单并且通俗易懂
这一章是讲述光照理论知识的,虽然大部分的理论都知道,但是复习一遍总是好的

正如作者所说,你在知道“how”之前需要知道“why”

 

光的二元性

之 所以二元性,是因为我们的大前辈科学家们发现的光的性质各不相同,而现在又发现,其实这两者性质都存在。牛顿认为光是一些粒子的组成,之后Thomas发 现光的行为与电磁波相同,又过了些日子,爱因斯坦发现在不同的实验中,光又表现的像是粒子,故把他们称为光子,近期最终的结果是光具有波-粒子二元性。

光作为粒子

可 以把光想象成一些小光球,作者举了个桌球的例子,光球即是桌球,被弹射之后带有一定速度,弹到一个边上会弹到另一个方向(光的反射),并且能量减弱,表现 为速度减慢,最终停下。而光子与之相同,光子也会因为反射/折射损失一部分能量,原因是与之交互的材质会吸收一部分能量,被反射的光子继续前进,直到最终 被环境全部吸收。材质反射出去的光为我们看到的颜色,因为这反射光被我们的视网膜吸收我们才能看到它的颜色,也就是它的光,也就是说,黑色物体之所以是黑 色,是因为黑色吸收了所有的光,这也就是为什么夏天穿黑衣服会更热的原因。
此处引入能量守恒的定义,能量不会简单的消失,只是换了一种形式。比如,光能->热能。

光作为波


引入了波的属性的定义,振幅,波长(以纳米为单位),频率。又引入了一个容易被广大猿类忽略的性质,光的极性,定义如下:
极性光束:光斑大小与光源大小相差无几,凝聚力强,发散性不好,比如激光
非极性光束:与极性光束相反,凝聚力弱,发散性好

可见光的颜色依赖于波长,博主之前研究过这个问题,具体总结如下博文:

【lighting】Color and Vision



可见光颜色范围在可见光谱上,白色为所有可见光谱的颜色混合(画画就不是了,把所有颜料混在一起是肮脏的黑色= =。。。。亲测有效)。所以光的颜色与波长相关联,

相和冲突

就是两个波长叠在一起发生的情况,作者说的有点墨迹,总结来说就是相加,带正负号的。。会产生增益或消减效果。
如果材质极薄,厚度在可见光谱的波长范围内,就会产生想肥皂泡一样特殊的颜色波段

光作为能量

作为中国学子,这个当然知道啊,初中物理,光能什么的,,,
这块讲了一下能量传递和能量守恒,能量从来都不会创建和消失,但是他们能够转移。

然后就是这些,近期更新下一章。

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                              ---- by wolf96




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