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BRDF

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BRDF（双方向反射分布関数，bidirectional reflectance distribution function）f_rは物体表面から放射される放射束と，そこに入射する放射照度の比である．BRDFは，面の反射率を厳密に定義したものと考えて良い．

f_r(\vec{\omega}, \vec{\omega^\prime}) = \frac{\mathrm{d}L_o(\vec{\omega})}{\mathrm{d}E_i(\vec{\omega^\prime})} = \frac{\mathrm{d}L_o(\vec{\omega})}{L_i(\vec{\omega^\prime}) (\vec{\omega^\prime} \cdot \vec{n}) \mathrm{d} \vec{\omega^\prime}}

ここに，\vec{\omega}: 放射方向，\vec{\omega^\prime}: 入射方向，\vec{n}: 面の法線．

ここでBRDFは，放射される放射束と，入射する放射束の単純な比ではなく，微少面が受け取ったエネルギーのうち，再放射されるエネルギーの量を表すように定義されている点に注意する．

CGにおけるBRDFは，オブジェクトの質感を決定づけるものである．

BRDFの実測値は，公開されているものがいくつかあり，Mitsubishi Electric Research Laboratoriesのデータが有名である．これらは，主に研究用に利用されている．実測値の反射特性を，精度良く近似できるBRDFモデルの開発は，CG研究の主要な分野の一つである．

CG制作においては，実測したBRDFをシーンに直接入力する場面は少ない．通常は，使用するソフトウェアが対応するBRDFモデルにパラメータを与える形で入力することになる．

類似の概念

BRDFは入射光と反射光の関係を定義しているが，水面やガラス面のように光が境界面から物体内部に進入する場合の，入射，出射の関係を表したものはBTDF（bidirectional transmittance distribution function）と呼ばれる．

BRDFとBTDFをあわせた，物体表面に入射した光の行き先を表す関数はBSDF（bidirectional scattering distribution function）と呼ばれる．

参考文献

  1. 倉地紀子．CG magic:レンダリング: The landscape of computer graphics techn．オーム社，2007，272p．
  2. Blender Cycles memo: BSDFとは．

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最終更新：2014年10月11日 21:33