十六,镜面IBL--预滤波环境贴图

又到了开心的公式时刻了。
先看看渲染方程
在这里插入图片描述
现在关注第二部分,镜面反射。
在这里插入图片描述
其中在这里插入图片描述
这里很棘手,与输入wi和输出w0都有关系,所以,再近似
在这里插入图片描述
其中第一部分,就是预滤波环境贴图,形式上与前面的辐照度图很相似,那么能不能用同样的方法呢?
先看看镜面反射和漫反射的图
在这里插入图片描述
可以看到,镜面反射是绕着出射向量的一个范围(成为波瓣),而漫反射是绕着法线方向均匀分布的。
再想想积分辐照度图时,是以法线向量为中心,进行积分的。在这里插入图片描述
那很自然的想到,积分镜面反射的预滤波环境贴图可以以出射向量为中心,在波瓣范围内积分。

然而, 波瓣有大有小,是因为粗糙度不同,
在这里插入图片描述
所以,不能只积分一次,而是多次,按照不同粗糙度积分后写到mipmap,或者单独的纹理中。这里为了方便,分别写到不同的纹理中。

那么该如何积分呢?辐照度图是在经度0到360,纬度0到90内均匀积分。
在这里插入图片描述

而镜面反射中,给定入射方向,波瓣指向方向就是微平面半向量的反射方向。所以,只在波瓣内积分就可以了,即重要性采样。
这时就可以使用蒙特卡洛积分,即在大数定律基础上,采取N样本即可。N越大越准。pdf为概率密度函数。
在这里插入图片描述
比如
在这里插入图片描述
采样样本越多,越靠近中间范围。因为中间范围概率大。

以上为均匀采样,

如果采样样本有偏,则会更快收敛。比如通过低差异序列获取样本。
float RadicalInverse_VdC(uint bits)
{
bits = (bits << 16u) | (bits >> 16u);
bits = ((bits & 0x55555555u) << 1u) | ((bits & 0xAAAAAAAAu) >> 1u);
bits = ((bits & 0x33333333u) << 2u) | ((bits & 0xCCCCCCCCu) >> 2u);
bits = ((bits & 0x0F0F0F0Fu) << 4u) | ((bits & 0xF0F0F0F0u) >> 4u);
bits = ((bits & 0x00FF00FFu) << 8u) | ((bits & 0xFF00FF00u) >> 8u);
return float(bits) * 2.3283064365386963e-10; // / 0x100000000
}

vec2 Hammersley(uint i, uint N)
{
return vec2(float(i)/float(N), RadicalInverse_VdC(i));
}
或者无位运算的
"float VanDerCorpus(uint n, uint base) "
"{ "
" float invBase = 1.0 / float(base); "
" float denom = 1.0; "
" float result = 0.0; "
" for (uint i = 0u; i < 32u; ++i) "
" { "
" if (n > 0u) "
" { "
" denom = mod(float(n), 2.0); "
" result += denom * invBase; "
" invBase = invBase / 2.0; "
" n = uint(float(n) / 2.0); "
" } "
" } "
"return result; "
"} "
" "
"vec2 HammersleyNoBitOps(uint i, uint N) "
"{ "
" return vec2(float(i) / float(N), VanDerCorpus(i, 2u)); "
"} "

然后根据法线方向,粗糙度和低差异序列生成采样向量,该向量大体围绕着预估的波瓣方向。
“vec3 ImportanceSampleGGX(vec2 Xi, vec3 N, float roughness)”
“{”
“float a = roughness * roughness;”
“float phi = 2.0 * PI * Xi.x;”
“float cosTheta = sqrt((1.0 - Xi.y)/(1.0+(a*a-1.0) * Xi.y));”
“float sinTheta = sqrt(1.0 - cosTheta * cosTheta);”
“vec3 H;”
“H.x = cos(phi) * sinTheta;”
“H.y = sin(phi) * sinTheta;”
“H.z = cosTheta;”
“vec3 up = abs(N.z) < 0.999 ? vec3(0.0,0.0,1.0) : vec3(1.0,0.0,0.0);”
“vec3 tangent = normalize(cross(up,N));”
“vec3 bitangent = cross(N,tangent);”
“vec3 sampleVec = tangent * H.x + bitangent * H.y + N * H.z;”
“return normalize(sampleVec);”
“}”
运行结果如下
在这里插入图片描述
代码如下
#include <osg/TextureCubeMap>
#include <osg/TexGen>
#include <osg/TexEnvCombine>
#include <osgUtil/ReflectionMapGenerator>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/NodeVisitor>
#include <osg/ShapeDrawable>

static const char * vertexShader =
{
//“#version 120 core\n”
“in vec3 aPos;\n”
“varying vec3 localPos;\n”
“void main(void)\n”
“{\n”
“localPos = aPos;\n”
" gl_Position = ftransform();\n"
//“gl_Position = view * view * vec4(aPos,1.0);”
“}\n”
};

static const char psShader =
{
“varying vec3 localPos;\n”
“uniform samplerCube environmentMap;”
“uniform float roughness;”
“const float PI = 3.1415926;”
“float VanDerCorpus(uint n, uint base) "
“{ "
" float invBase = 1.0 / float(base); "
" float denom = 1.0; "
" float result = 0.0; "
" for (uint i = 0u; i < 32u; ++i) "
" { "
" if (n > 0u) "
" { "
" denom = mod(float(n), 2.0); "
" result += denom * invBase; "
" invBase = invBase / 2.0; "
" n = uint(float(n) / 2.0); "
" } "
" } "
“return result; "
“} "
" "
“vec2 HammersleyNoBitOps(uint i, uint N) "
“{ "
" return vec2(float(i) / float(N), VanDerCorpus(i, 2u)); "
“} "
//“float RadicalInverse_Vdc(uint bits)\n”
//”{”
//“bits = (bits << 16u) | (bits >> 16u);”
//“bits = ((bits & 0x55555555u) << 1u ) | (bits & 0xAAAAAAAAu) >> 1u);”
//“bits = ((bits & 0x33333333u) << 2u ) | (bits & 0xCCCCCCCCu) >> 2u);”
//“bits = ((bits & 0x0F0F0F0Fu) << 4u ) | (bits & 0xF0F0F0F0u) >> 4u);”
//“bits = ((bits & 0x00FF00FFu) << 8u ) | (bits & 0xFF00FF00u) >> 8u);”
//“return float(bits) * 2.3283064365386963e-10;”
//”}”
//“vec2 Hammersley(uint i, uint N)”
//”{”
//“return vec2(float(i) / float(N), RadicalInverse_Vdc(i));”
//”}"
“vec3 ImportanceSampleGGX(vec2 Xi, vec3 N, float roughness)”
“{”
“float a = roughness * roughness;”
“float phi = 2.0 * PI * Xi.x;”
"float cosTheta = sqrt((1.0 - Xi.y)/(1.0+(a
a-1.0) * Xi.y));"
“float sinTheta = sqrt(1.0 - cosTheta * cosTheta);”
“vec3 H;”
“H.x = cos(phi) * sinTheta;”
“H.y = sin(phi) * sinTheta;”
“H.z = cosTheta;”
“vec3 up = abs(N.z) < 0.999 ? vec3(0.0,0.0,1.0) : vec3(1.0,0.0,0.0);”
“vec3 tangent = normalize(cross(up,N));”
“vec3 bitangent = cross(N,tangent);”
“vec3 sampleVec = tangent * H.x + bitangent * H.y + N * H.z;”
“return normalize(sampleVec);”
“}”
"void main() "
"{ "
" vec3 N = normalize(localPos); "
" vec3 R = N; "
" vec3 V = R; "
" "
" const uint SAMPLE_COUNT = 1024u; "
" float totalWeight = 0.0; "
" vec3 prefilteredColor = vec3(0.0); "
" for (uint i = 0u; i < SAMPLE_COUNT; ++i) "
" { "
" vec2 Xi = HammersleyNoBitOps(i, SAMPLE_COUNT); "
" vec3 H = ImportanceSampleGGX(Xi, N, roughness); "
" vec3 L = normalize(2.0 * dot(V, H) * H - V); "
" "
" float NdotL = max(dot(N, L), 0.0); "
" if (NdotL > 0.0) "
" { "
" prefilteredColor += texture(environmentMap, L).rgb * NdotL; "
" totalWeight += NdotL; "
" } "
" } "
" prefilteredColor = prefilteredColor / totalWeight; "
" "
" gl_FragColor = vec4(prefilteredColor, 1.0); "
"} "
};
class MyNodeVisitor : public osg::NodeVisitor
{
public:
MyNodeVisitor() : osg::NodeVisitor(osg::NodeVisitor::TRAVERSE_ALL_CHILDREN)
{

}
void apply(osg::Geode& geode)
{int count = geode.getNumDrawables();for (int i = 0; i < count; i++){osg::ref_ptr<osg::Geometry> geometry = geode.getDrawable(i)->asGeometry();if (!geometry.valid()){continue;}osg::Array* vertexArray = geometry->getVertexArray();geometry->setVertexAttribArray(1, vertexArray);}traverse(geode);
}

};

int main()
{

osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;osg::ref_ptr<osg::TextureCubeMap> tcm = new osg::TextureCubeMap;
tcm->setTextureSize(128, 128);
tcm->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER, osg::Texture::LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
tcm->setFilter(osg::Texture::MAG_FILTER, osg::Texture::LINEAR);
tcm->setWrap(osg::Texture::WRAP_S, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE);
tcm->setWrap(osg::Texture::WRAP_T, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE);
tcm->setWrap(osg::Texture::WRAP_R, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE);std::string strImagePosX = "D:/hdr/Right face camera.bmp";
osg::ref_ptr<osg::Image> imagePosX = osgDB::readImageFile(strImagePosX);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_X, imagePosX);
std::string strImageNegX = "D:/hdr/Left face camera.bmp";
osg::ref_ptr<osg::Image> imageNegX = osgDB::readImageFile(strImageNegX);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_X, imageNegX);std::string strImagePosY = "D:/hdr/Front face camera.bmp";;
osg::ref_ptr<osg::Image> imagePosY = osgDB::readImageFile(strImagePosY);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_Y, imagePosY);
std::string strImageNegY = "D:/hdr/Back face camera.bmp";;
osg::ref_ptr<osg::Image> imageNegY = osgDB::readImageFile(strImageNegY);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_Y, imageNegY);std::string strImagePosZ = "D:/hdr/Top face camera.bmp";
osg::ref_ptr<osg::Image> imagePosZ = osgDB::readImageFile(strImagePosZ);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_Z, imagePosZ);std::string strImageNegZ = "D:/hdr/Bottom face camera.bmp";
osg::ref_ptr<osg::Image> imageNegZ = osgDB::readImageFile(strImageNegZ);
tcm->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_Z, imageNegZ);
tcm->setUseHardwareMipMapGeneration(true);
float minMipMapLevel = 0.0;
float maxMipMapLevel = 4.0;
tcm->setMinLOD(minMipMapLevel);
tcm->setMaxLOD(maxMipMapLevel);osg::ref_ptr<osg::Box> box = new osg::Box(osg::Vec3(0, 0, 0), 10);
osg::ref_ptr<osg::ShapeDrawable> drawable = new osg::ShapeDrawable(box);
osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode;
geode->addDrawable(drawable);
MyNodeVisitor nv;
geode->accept(nv);
osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = geode->getOrCreateStateSet();
stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tcm, osg::StateAttribute::OVERRIDE | osg::StateAttribute::ON);//shaderosg::ref_ptr<osg::Shader> vs1 = new osg::Shader(osg::Shader::VERTEX, vertexShader);
osg::ref_ptr<osg::Shader> ps1 = new osg::Shader(osg::Shader::FRAGMENT, psShader);
osg::ref_ptr<osg::Program> program1 = new osg::Program;
program1->addShader(vs1);
program1->addShader(ps1);
program1->addBindAttribLocation("aPos", 1);osg::ref_ptr<osg::Uniform> environmentMapUniform = new osg::Uniform("environmentMap", 0);
stateset->addUniform(environmentMapUniform);
float theMip = 3.0;
float roughness = theMip / maxMipMapLevel;
osg::ref_ptr<osg::Uniform> roughnessUniform = new osg::Uniform("roughness", roughness);
stateset->addUniform(roughnessUniform);stateset->setAttribute(program1, osg::StateAttribute::ON);viewer->setSceneData(geode);
viewer->realize();
return viewer->run();

}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/142881.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

离线环境harbor 搭建及使用

一 摘要 本文主要介绍harbor 的安装及使用。 二 环境信息及部署图 2.1 环境信息 名称版本备注操作系统centos7.9容器docker 23.0.1harbor2.7代理nginx待补充 2.2 架构图 说明&#xff1a; 1.harbor 核心服务里有个nginx &#xff0c;也可以用该nginx 做代理 2.proxy-ngin…

ISP图像信号处理——平场校正介绍以及C++实现

参考文章1&#xff1a;http://t.csdn.cn/h8TBy 参考文章2&#xff1a;http://t.csdn.cn/6nmsT 参考网址3&#xff1a;opencv平场定标 - CSDN文库 平场校正一般先用FPN(Fixed Pattern Noise)固定图像噪声校正,即暗场校正&#xff1b;再用PRNU(Photo Response Non Uniformity)…

自动化测试-友好的第三方库

目录 mock furl coverage deepdiff pandas jsonpath 自动化测试脚本开发中&#xff0c;总是会遇到各种数据处理&#xff0c;例如MOCK、URL处理、JSON数据处理、结果断言等&#xff0c;也会遇到所采用的测试框架不能满足当前需求&#xff0c;这些问题都需要我们自己动手解…

IP地址定位的特点

IP地址定位是一种广泛应用于网络领域的技术&#xff0c;它允许我们确定特定设备或用户在互联网上的位置。这项技术在很多方面都具有重要的特点&#xff0c;本文将深入探讨这些特点。 1.全球性覆盖&#xff1a; IP地址定位IP66_ip归属地在线查询_免费ip查询_ip精准定位平台具有全…

通信协议:Uart的Verilog实现(下)

4、UART接收器 UART接收器负责接收串行比特流&#xff0c;去除起始位和停止位&#xff0c;并以并行格式将数据保存到与主机数据总线相连的寄存器里。接收器无法获得发送时钟&#xff0c;因此尽管数据以标准比特率到达&#xff0c;但数据未必与接收主机内的时钟同步。同步问题可…

LaTex模板免费下载网站

LaTex模板免费下载网站 在进行文档排版时候&#xff0c;有时需要对不同类型文章的格式进行编辑&#xff0c;本博文推荐一个免费下载LaTex模板的网站。 一、网站地址 链接: LaTex模板网址&#xff1a;http://www.latextemplates.com/ 二、模板类型 模板类型如图2和图3所示。…

Ctfshow web入门 phpCVE篇 web311-web315 详细题解 全

CTFshow phpCVE web311 CVE-2019-11043 PHP远程代码执行漏洞复现&#xff08;CVE-2019-11043&#xff09;【反弹shell成功】-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com) 漏洞描述 CVE-2019-11043 是一个远程代码执行漏洞&#xff0c;使用某些特定配置的 Nginx PHP-FPM 的服务…

程序开发常用在线工具汇总

菜鸟工具# https://c.runoob.com/ 编码# ASCII码# https://www.habaijian.com/ 在线转换# https://www.107000.com/T-Ascii/http://www.ab126.com/goju/1711.html Base64# 在线转换# https://www.qqxiuzi.cn/bianma/base64.htmhttp://www.mxcz.net/tools/Unicode.aspx …

【Html】用CSS定义咖啡 - 咖啡配料展示

显示效果 代码 index.html <!DOCTYPE html> <html lang"en"><head><meta charset"UTF-8"><title>CodePen - For The Love Of Coffee</title><link rel"stylesheet" href"./style.css">&l…

Java中的IO流的缓冲流

不爱生姜不吃醋⭐️ 如果本文有什么错误的话欢迎在评论区中指正 与其明天开始&#xff0c;不如现在行动&#xff01; 文章目录 &#x1f334;IO流体系结构&#x1f334;缓冲流1.提高效率的原理2.缓冲流的类型3.字符缓冲流两个特有方法 &#x1f334;总结 &#x1f334;IO流体系…

民企再续“助学故事”,恒昌公益两所“云杉校园”如何聚木成林?

撰稿|多客 来源|贝多财经 “生物世界丰富多彩、五花八门、琳琅满目&#xff0c;可谓大千世界芸芸众生”……这是遵义市正安县安场镇光明完全小学图书馆收藏的一本名为《闯入生物世界》书中所写景象。 在这所学校&#xff0c;课外书籍按照年级及类别进行划分&#xff0c;如一…

微信小程序案例2-3:婚礼邀请函

文章目录 一、运行效果二、知识储备&#xff08;一&#xff09;导航栏设置1、导航栏的相关配置项2、利用导航栏组件2、在页面配置文件中对导航栏进行配置3、在全局配置文件中对导航栏进行配置 三、实现步骤 一、运行效果 “婚礼邀请函”微信小程序由4个页面组成&#xff0c;分别…

ABB DDC779BE02 3BHE006805R0002 控制主板模块

ABB DDC779BE02 3BHE006805R0002 控制主板模块用于自动化和控制系统中&#xff0c;它们可能具有以下一些常见特点和功能&#xff1a; 处理能力&#xff1a;ABB DDC779BE02 3BHE006805R0002 控制主板模块通常具有强大的处理能力&#xff0c;可以执行复杂的控制算法和逻辑。 多种…

Fork() 函数:“父” 与 “子” 进程的交互(进程的创建)

阅读导航 前言一、fork函数初识1. 基本概念2. fork函数返回值 二、fork函数的写时拷贝三、总结温馨提示 前言 前面我们讲了C语言的基础知识&#xff0c;也了解了一些数据结构&#xff0c;并且讲了有关C的一些知识&#xff0c;也学习了一些Linux的基本操作&#xff0c;也了解并…

山石网科国产化防火墙,打造全方位边界安全解决方案

互联网的快速发展促进了各行各业的信息化建设&#xff0c;但也随之带来了诸多网络安全风险。大部分组织机构采用统一互联网接入方案&#xff0c;互联网出口承担着内部用户访问互联网的统一出口和对外信息服务的入口&#xff0c;因此在该区域部署相匹配的安全防护手段必不可少。…

Serverless 数仓技术与挑战(内含 PPT 下载)

近期&#xff0c;Databend Labs 联合创始人张雁飞发表了题为「Serverless 数仓技术与挑战」的主题分享。以下为本次分享的精彩内容&#xff1a; 主题&#xff1a; 「Serverless 数仓技术与挑战」 演讲嘉宾&#xff1a; 张雁飞 嘉宾介绍&#xff1a; Databend Labs 联合创始人…

vue重修002

文章目录 版权声明一 指令修饰符1. 什么是指令修饰符&#xff1f;2. 按键修饰符3. v-model修饰符4. 事件修饰符 二 v-bind对样式控制的增强-操作class1. 语法&#xff1a;2. 对象语法3. 数组语法4. 代码练习 三 京东秒杀-tab栏切换导航高亮四 v-bind对有样式控制的增强-操作sty…

代码随想录刷题 Day18

513.找树左下角的值 这个题用层序遍历比较简单&#xff0c;按照模版改一句话就可以&#xff1b;层序遍历用这个queue来实现&#xff1b; 用前序遍历的话就需要用递归比较麻烦 class Solution { public:int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> que…

Oracle-ADG无法应用日志问题(Bug-17695685)

问题: Oracle11.2.0.4.5的版本&#xff0c;ADG备库mrp进程出现无法应用日志的问题 问题原因分析: 查看当前mrp进程的状态&#xff0c;当前在应用日志thread# 1 626298 select inst_id,process,thread#,sequence#,status from gv$managed_standby;备库查看日志的状态&#xf…

国密国际SSL双证书解决方案,满足企事业单位国产国密SSL证书要求

近年来&#xff0c;为了摆脱对国外技术和产品的依赖&#xff0c;建设安全的网络环境&#xff0c;以及加强我国对网络信息的安全可控能力&#xff0c;我国推出了国密算法。同时&#xff0c;为保护网络通信信息安全&#xff0c;更高级别的安全加密数字证书—国密SSL证书应运而生。…