directx pbr

DirectX PBR（物理基于渲染）是一种现代图形技术，它在游戏中广泛用于实时渲染，特别是当涉及到真实世界的光照效果模拟时。PBR利用物理学原理，如漫反射、镜面反射、散射等，来计算光线如何与场景中的表面交互。

在DirectX中，PBR通常包括以下几个关键组件：
1. **基础颜色**：表面的基础颜色，决定了物体的基本外观。
2. **金属ness/Roughness**：金属度描述了表面是否像金属一样反射光；粗糙度则影响高光的分布，越光滑表面反光越强，反之亦然。
3. **环境光遮蔽**（AO）：通过环境光对表面进行全局暗化处理，强调深度信息。
4. **高光/光泽**：描述物体表面的镜面反射效果，也称作specular highlights。
5. **体积光**：模拟大气散射，给远处的物体添加柔和的光晕。

DirectX PBR通过DirectX API（如Direct3D 11和DirectX 12）的Shader Model提供支持，允许游戏开发者创建更真实的光照和材质效果。使用PBR可以显著提高图像质量，并简化光照设置管理。

相关问题

PBR lights

### PBR光照理论与实现

#### 基于物理的渲染(PBR)概述
基于物理的渲染（PBR）旨在通过模拟真实世界中的光线行为来创建更逼真的图形效果。为了达到这一目标，除了直接光源外，还需要考虑环境光的影响[^1]。

#### 环境光照的重要性
在PBR的核心知识体系中，第六部分专注于基于物理的环境光照技术——通常采用基于图像的光照(Image Based Lighting, IBL)，这显著提升了最终画面的质量。

#### Specular BRDF预计算
对于镜面反射(specular)成分，其对应的双向反射分布函数(BRDF)可以通过预先计算并存储在一个二维查找表(LUT)内完成。此LUT记录了不同粗糙度参数下以及特定视角角度下的菲涅尔(Fresnel)效应的结果，从而简化实时渲染过程中的复杂运算需求[^2]。

// C++ code snippet to demonstrate how a LUT might be used during shading.
float3 lookupSpecular(float roughness, float NoV){
    // Assuming 'specularIBLLookup' is the precomputed texture containing specular information.
    return tex2Dlod(specularIBLLookup, float4(NoV, roughness, 0, 0)).rgb;
}

#### 实现软阴影CPU光栅化器
虽然上述讨论主要集中在GPU加速的游戏引擎环境中应用PBR原理，但在其他场景如研究项目里也可能需要利用CPU来进行类似的处理工作。例如，在某些情况下开发者会选择使用像Rust这样的编程语言构建一个支持软阴影特性的软件级光栅化工具[^3]。

cesium pbr

### Cesium 中 PBR 的实现原理

在现代三维可视化引擎中，基于物理的渲染（PBR, Physically Based Rendering）已经成为创建逼真材质的关键技术之一。对于 Cesium 而言，默认情况下加载的 3D 模型会启用 PBR 渲染模式[^2]。

#### czm_pbrLighting 参数解析

`czm_pbrLighting` 是控制是否开启 PBR 效果的重要开关，在 CesiumJS 中通过设置此变量来决定是否应用更加真实的光照效果。当该选项被激活时，Cesium 将采用一系列复杂的算法模拟光线与物体表面之间的交互过程，从而使得最终呈现的画面质量得到显著提高[^1]。

#### 高效的光照计算方式

为了优化性能并保持高质量视觉表现，Cesium 使用了先进的图形处理单元 (GPU) 技术来进行高效的光照预计算工作。具体来说，就是借助于片段着色器程序 `ComputeRadianceMapFS` 和 `ComputeIrradianceFS` 来快速完成环境贴图中的辐射度和辐照度信息提取，并将其存储为可供实时查询的数据结构；与此同时，还引入了球面调和技术用于近似求解全局照明方程式的间接光照部分，进一步增强了场景的真实感[^3]。

// 启用PBR功能示例代码
viewer.scene.globe.enableLighting = true;
model.material.uniforms.metallicRoughnessTexture = new Cesium.Texture({
    url : 'path/to/metallicRoughness.png'
});