双方向散乱分布関数

BSDF (双方向散乱分布関数)の定義は十分に標準化されていません。この用語はおそらく 1980 年に Bartell、Dereniak、Wolfe によって導入されました。^[1]この用語は、光が表面で散乱される方法を説明する一般的な数学関数の名前として最もよく使用されます。ただし、実際には、この現象は通常、反射成分と透過成分に分割され、BRDF (双方向反射分布関数) とBTDF (双方向透過分布関数) として別々に扱われます。

• BSDF は、 BRDFとBTDFのスーパーセットであり、一般化したものです。すべての BxDF 関数の背後にある概念は、入力が任意の 2 つの角度であるブラック ボックスとして説明できます。1 つは入射光線用で、もう 1 つは表面の特定のポイントでの出射光線用です。このブラック ボックスの出力は、特定の角度のカップルに対する入射光エネルギーと出射光エネルギーの比率を定義する値です。ブラック ボックスの内容は、実際の表面の動作を多かれ少なかれ正確にモデル化して近似しようとする数式、または測定データの離散サンプルに基づいて出力を生成するアルゴリズムです。これは、関数が 4(+1) 次元 (2 つの 3D 角度の 4 つの値 + 光の波長のオプションの 1 つ) であることを意味します。つまり、関数は単純に 2D で表すことはできず、3D グラフでさえ表すことはできません。文献で時々見られる 2D または 3D グラフは、関数の一部のみを示しています。
• BSDFという用語を、BxDF 関数のファミリ全体をカバーするカテゴリ名として単純に使用する人もいます。
• BSDFという用語は、わずかに異なる文脈で使用されることがあります。これは、散乱量 (散乱光ではない) を、入射光角度の関数として単純に記述する関数です。この文脈を説明する例: 完全なランバート面の場合、BSDF (角度) = 定数です。このアプローチは、たとえば光沢のある面の製造元が出力品質を確認するために使用されます。^{[説明が必要]}
• BSDFという用語の最近の別の用法は、一部の 3D パッケージで見られます。ベンダーは、PhongやBlinn–Phongなどのよく知られた単純な CG アルゴリズムを包含する「スマート」カテゴリとして BSDF を使用しています。
• 2000年にDebevecら^[2]が人間の顔のBSDFを取得したことは、超写実的なデジタルそっくりさんによる完全なバーチャル映画撮影への最後の重要なブレークスルーの1つでした。このチームは、可動式光源、可動式高解像度デジタルカメラ、いくつかの位置にある2つの偏光子、および小規模なコンピュータ上の非常に単純なアルゴリズムで構成される最も単純な照明ステージを使用して、表面下散乱成分（BTDFの特殊なケース）を分離した世界初の研究チームでした。^[2]チームは、空気から油への層で反射および散乱された光は偏光を保持するが、皮膚内を進む光は偏光を失うという既存の科学的知識を利用しました。^[2] 表面下散乱成分は、モデル内からの安定した高散乱光の輝きとしてシミュレートすることができ、これがなければ皮膚はリアルに見えません。 ESC Entertainmentはワーナー・ブラザーズ映画がマトリックス・リローデッドとマトリックス・レボリューションズの視覚効果/仮想撮影システムを作るために 設立した会社で、ランバート拡散成分とフレネル型効果を持つ修正鏡面フォン成分からなる近似解析BRDFのパラメータを分離した。^[3]

• BRDF（双方向反射分布関数）^[4]は、光が同じ点から入射し出射すると仮定した簡略化されたBSSRDFである（右図参照）。
• BTDF（双方向透過率分布関数）^[1]はBRDFに似ていますが、表面の反対側を対象としています。（上の画像を参照）。
• BDF（双方向分布関数）はBRDFとBTDFを総称して定義されます。
• BSSRDF（双方向散乱表面反射分布関数または双方向表面散乱RDF）^{[4] [5]は、}表面下散乱（SSS）などの現象を含め、出射放射輝度と入射光束の関係を記述します。BSSRDFは、表面に当たる任意の2つの光線間で光がどのように輸送されるかを記述します。
• BSSTDF (双方向散乱表面透過率分布関数) は BTDF に似ていますが、表面下散乱が含まれます。
• BSSDF (双方向散乱面分布関数) は、 BSSTDFと BSSRDF によってまとめて定義されます。BSDF (双方向散乱分布関数)とも呼ばれます。

• BRDF
• 放射測定
• 反射率
• 輝き
• いいえ