材质的基本原理

材质的基本原理

能量守恒

在光线照射到某个物体表面的时候，总体上会出现三种反应：吸收，反射以及折射。其中反射又分为漫反射和镜面反射。

而所谓的能量守恒法则说的则是，能量不可能凭空产生也不可能凭空消失，只可能发生转换。

用在光线传播过程中则可以得到这样一个公式：入射能量=吸收能量+反射能量+折射能量。其中，吸收的能量一般转换为热能，是我们不需要考虑的部分，将这一部分掠去，得到公式：入射能量>=反射能量+折射能量。其中，反射能量可以分为漫反射和镜面反射，而漫反射在我们cg制作过程中，一般为diffuse，而镜面反射一般为specular，而折射一般为refraction。令入射能量为100%，即为1，则可以得到最终我们可以使用的公式：1>=diffuse+specular+refraction。

所有反射都具有菲涅尔效应

菲涅尔就是你的视线和你看的面的夹角越垂直，则看到的反射越低；你的视线与你看的面的夹角越接近0度，反射越高。

另外，决定菲涅尔效应的主要是折射率这个属性。当折射率越靠近1的时候，90度视角与0度视角的反射率之间的差别越大，当折射率数值越高的时候，90度视角与0度视角的反射率越接近1。

一般透明物体的折射率在1.3-1.9之间，塑料、橡胶、烤漆也是这个范围左右。金属则是4-10，甚至更高。

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