图形学学习笔记(一) 各向异性与各向同性
各向异性与各向同性
物理性质可以在不同的方向进行测量。如果各个方向的测量结果是相同的,说明其物理性质与取向无关,就称为各向同性。如果物理性质和取向密切相关,不同取向的测量结果迥异,就称为各向异性。
例如,我们采用不同方向向一个电阻通电,在各个方向测得电阻皆相同,则可以说其具有各向同性,若我们得出的电阻率在各个方向上不同,则可以说其具有各向异性。那么,在渲染中,各向同性与各向同性如何直观地体现在我们的显示器上呢?

如上图,我们可以很明显的观察左边的金属球与右边金属球的区别,左边的小球高光是十分集中的,并且随着远离最高光区域而慢慢减弱,而右边小球高光则是明显观察到了高光和次高光。
导致各向异性的原因
真实世界中,只要细粒度在一个方向的物品都是有各向异性的,因为这些细小的凹凸会对我们的光线产生相当复杂的影响,反而言之,若一个物品上的凹凸是均匀随机的,则这个物品就具有各向同性。在现实世界中,头发、拉丝金属拥有良好的各向异性。



总而言之,可以这样理解各向异性,当改变光源的方向时,同一物体同一点反射出的结果发生了变化,例如我们旋转CD时,明明是一个物体但似乎发生了变化。