Fresnel and PBR theory (Phisically Based Rendering)

In computer grafica la parola FRESNEL riferisce a differenti riflettività che si verificano, nei materiali, ad angoli differenti. In particolare, la luce che colpisce una superficie ad angolo radente sarà molto più apprezzabile di una che colpisce direttamente sulla superficie. Ciò significa che gli oggetti resi con un effetto Fresnel appariranno avere riflessi luminosi in prossimità dei bordi. Molti di noi hanno familiarità con questo, e la sua presenza in computer grafica, non è nuova. Tuttavia, si sono resi noti, negli anni, alcune correzioni importanti nella valutazione delle equazioni di Fresnel, le quali hanno preso il nome di PBR (Phisically Based Rendering)

La prima è che per tutti i materiali, la riflettività diventa totale per angoli radenti.
I “bordi” quindi, su un qualsiasi oggetto liscio, devono agire da specchi (incolore), non importa quale che sia il materiale. Qualsiasi materiale può agire come uno specchio perfetto se è liscio e visualizzato con l’angolo giusto! Questo può essere contro-intuitivo, ma la fisica è chiara!

Dielettrici-Metallici

La seconda osservazione riguardo a Fresnel è che la curva o il gradiente tra gli angoli non varia molto a seconda del materiale. I metalli sono i più divergenti, ma anche loro possono essere contabilizzati analiticamente. Questo per noi significa che, assumendo che il realismo sia desiderato, il controllo dell’artista sul comportamento Fresnel deve essere ridotto, piuttosto che ampliato. O per lo meno, ora sappiamo dove impostare i nostri valori di default!

EsempioFresnel

Assumere la teoria PBR significa quindi specificare, per tutti i materiali, una minima “riflessione di base”, che fornisca un valore di partenza della riflessione e che, successivamente, consenta, a valori di angolo molto radenti, l’effetto Fresnel e che, quindi, porterà, tendenzialmente, al massimo della riflessione.

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Attenzione – l’effetto Fresnel – diventa subito meno evidente quando le superfici diventano meno liscie (bassi valori di glossiness, cioè per le superfici satinate).

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