在遊戲引擎中常用的光照模型有哪些？

01-05

了解到的光照模型有，lambertian model 漫反射模型，toon shading 卡通渲染，blinn-phong 模型，鏡面材質。有兩個疑問：
1. 除了這些之外，遊戲引擎里常用的還有哪些光照模型，有沒有哪本書可以系統的學習一下。
2. 光照模型和現在常用的一些渲染技術，比如ray tracing，還有unity5中新加的PBR，physically-based rendering是什麼關係，這些技術又有沒有書可以系統的學習一下。

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基於物理著色（一）- Behind the Pixels - 知乎專欄

基於物理著色（二）- Microfacet材質和多層材質 - Behind the Pixels - 知乎專欄

基於物理著色（三）- Disney和UE4的實現 - Behind the Pixels - 知乎專欄

toon shading不是光照模型。

還有個常用的是cook-torrance。你搜BRDF就都能找到了。

PBR和ray tracing沒關係。

分別回答你的幾個問題：

1. 引擎中常用的光照模型有phong，lambert，brdf等等。在學習光照模型時，建議先了解一下ambient color, diffuse color, specular color, envirnment color，以及不同的光源，如spot light, point light, direcional light。。包括shadow常用的計算方式等等，有時間的話可以看一下dx的sdk。

2. toon shading不是一種光照模型，而是一種non-photorealistic rendering。

3. physically-based rendering vs ray tracing

pbr是遵循光的物理特性，儘可能的去模擬它，這個過程中會取一些近似。理想狀態是，我們了解這些近似最終會給結果帶來什麼樣的偏差。

ray tracing,尤其是在它發展的早期，更多時候是為了使最終結果更接近於現實而進行的一些模擬和調參，它並非要完全符合光的物理特性。因此我們去看一個ray tracing渲染器是否是physically-based時,還是要看它所取用的模型是否符合物理特性，不能籠統的下一個結論。

有兩本原版書推薦：

在不同paper中找公式很麻煩，我就把常用的光照公式總結下放在一起，主要pbr相關的。https://zhuanlan.zhihu.com/p/26249528

渲染基本分兩大類:

模擬照片效果和 npr

但是兩者之間也是互相影響融合的

又可以分類為實時和非實時

當然晶元性能提升，非實時也能變實時

光照模型，局部和全局光照模型

當然兩個模型也是可以融合的

光線追蹤是非實時 pr 的全局光技術

遊戲裡面要用的是實時技術

例如掃描線，有點光線追蹤味道的，簡單的渲染3d 場景方法，可以實時

光學方程就是描述一種光照模型，因此光學方程分為局部和全局

渲染問題，本質是確定了一種風格，例如照片級，日本漫畫，美國海報，中國水墨，然後嘗試使用各種技術，達成這種模擬。

而這一切都是和光，材質在打交道。

研究就是光如何和材質交互的問題