Альбедо

Бондовское и сферическое альбедо

Сферическое альбедо AC{\displaystyle A_{C}} определяется как отношение светового потока, рассеянного телом во всех направлениях, к потоку, падающему на это тело. Может быть определено и для некоторого диапазона длин волн, и для всего спектра.

Сферическое альбедо для всего спектра излучения называется альбедо Бонда. Впрочем, и бондовским, и сферическим альбедо иногда называют величину, относящуюся к определённому диапазону, а иногда — величину для всего спектра. Поэтому для однозначности последнюю называют болометрическим альбедо Бонда.

Если сферическое альбедо тела на всех длинах волн одинаково, оно равно бондовскому, а последнее не зависит от спектра источника света. В общем же случае такая зависимость существует. Альбедо Бонда тесно связано с энергетическим балансом небесного тела и температурой на нём.

Связь сферического и геометрического альбедо:

AC=AΓ⋅Q{\displaystyle A_{C}=A_{\Gamma }\cdot Q}, где:

  • AΓ{\displaystyle A_{\Gamma }} — геометрическое альбедо;
  • Q{\displaystyle Q} — фазовый интеграл, равный 2∫πΦ(α)sin⁡(α)dα{\displaystyle 2\int \limits _{0}^{\pi }\Phi (\alpha )\sin(\alpha )d\alpha }, где
    • α{\displaystyle \alpha } — фазовый угол (угол между направлениями от объекта на Солнце и на наблюдателя; равен 0, если объект в полной фазе),
    • Φ(α){\displaystyle \Phi (\alpha )} — фазовая функция: отношение освещённости, создаваемой телом в данном направлении, к создаваемой в направлении α={\displaystyle \alpha =0} (в сторону источника).
При ламбертовском (изотропном) рассеянии Q = 3/2, а при рэлеевском — 4/3.

Бондовское альбедо Земли — около 0,29, Луны — 0,067.

Альбедо некоторых небесных тел Солнечной системы
Планета Геометрическоеальбедо Сферическоеальбедо
Меркурий 0,106 0,119
Венера 0,65 0,76
Земля 0,367 0,306
Луна 0,12 0,067
Марс 0,15 0,16
Юпитер 0,52 0,343
Сатурн 0,47 0,342
Уран 0,51 0,3
Нептун 0,41 0,29
Плутон 0,6 0,5

История (Лор)

Аинз… Лорд Аинз, я не видела вас уже почти месяц.

Это настоящее наказание для меня, вашей покорной слуги? Целый месяц без вас здесь в Назарике — это так утомительно…

Я вспоминаю о вас каждый миг. Ваш непревзойденный такт и достоинство. Прикосновения ваших пальцев. Ваш голос, полный благородства, но не лишенный очарования и тепла , когда вы зовете меня: «Альбедо» AFK Arena.

Не знаю, как все это началось, но каждый раз, Когда я вижу вас, мой господин, мое сердце наполняется нестерпимым жаром, будто внутри меня целый вулкан, из которого извергается любовь! Кажется, я в любой момент могу взорваться…

О, лорд Аинз! Каждую ночь в ваше отсутствие я беспрестанно ворочаюсь… Вы нужны мне здесь, в моей постели, чтобы я могла, наконец, уснуть. Лорд Аинз, простите мне мою вольность – я всего лишь хотела оставить свой запах в вашей кровати, мой господин.

Дорогой лорд Аинз, планируете ли вы вернуться? Ваши подданные боятся за вашу безопасность… Я знаю, что вы — самый могучий из Высших созданий, правитель целого мира, и вы владеете величайшей магической силой, и все же.. . Я почти не ощущаю уже ваш благородный запах в вашей спальне. Что же в Эсперии так захватило и очаровало вас?

Я решилась провести расследование, и если вы желаете покорить слабых и бесполезных людишек, то не стоит опускаться до таких мелочей ! Ваши подданные сделают это за вас, Господин… Вы, дорогой лорд, — последний из Высших созданий, коих всего 41, что покоятся в Великой Гробнице Назарик. Если кто-либо в этом мире нанесет вам обиду или проявит хоть каплю неуважения, ваши подданные разберутся с ними.

О, лорд Аинз… Я так больше не могу! Будьте спокойны: я привела в порядок Великую Гробницу Назарик и все ее дела, а Демиург помог мне укрепить нашу защиту.

Лорд Аинз, благодаря вашему сообщению мне удалось выяснить, где вы, и я отправляюсь к вам! Простите мой эгоизм — я иду за вами одна. Я… это так непросто сказать… Но я, ваша слуга… Хочу сопровождать лорда Аинза в его земных странствиях одна.

Не гневайтесь, лорд Аинз: Хотя этот мир совсем нам чужой, даже просто мужчина и женщина, что путешествуют вместе… О-однако! Ваша покорная слуга будет сдерживаться и вести себя как подобает с лордом! …Но, если лорд Аинз пожелает, я с радостью отдам ему свою жизнь…

«О милосердный лорд… Что может быть важнее службы вам? Для меня высшая честь — сопровождать вас в странствиях…»

Про рассеянное затенение

Ambient occlusion

Странный перевод термина ambient occlusion — это не злой умысел, а попытка впихнуть в пару слов суть технологии. Правильнее было бы перевести это как окклюзия окружающей среды, но это ещё более странное словосочетание. AO — это имитация глобального освещения в части отрисовки мягких теней в углах и местах, где свет попадает в ловушку. Это пересекается с cavity в PBR-шейдерах, но тени более мягкие и обширные. Сама технология не является PBR-свойством и тоже довольно старая, с массой итераций и вариантов. Мы говорим о том AO, которое является частью шейдера и оверлеем накладывается на модель в условиях отсутствия реального глобального освещения. Помимо этого, есть SSAO (screen space ambient occlusion), HBAO (horizon based ambient occlusion) и прочие варианты технологии, которыми управляет движок в реалтайме. Несмотря на похожее название, к материалам эти технологии не относятся — это уже стадии deferred rendering.

Помимо сущности в шейдере, АО-карты используются в PBR как маски для подготовки материалов, потому что из них можно брать информацию по затенению или освещению, применять roughness, например имитируя смазку во внутренних частях оружия.

Вероятно, с развитием RTX и в целом технологии трассировки лучей и GI необходимость работы с АО исчезнет целиком, но сегодня это один из основных приёмов.

Личность[править | править код]

Чрезмерно преданная и чрезмерно влюблённая, Альбедо полностью увлечена Аинзом

Она всегда соперничает с Шалтир за внимание со стороны главы гильдии, ревнуя к любому, кто хотя бы приблизится к нему ближе, чем она сама. Несмотря на это, демонесса признаёт, что такому могущественному правителю было бы неуместно иметь только одну жену, подразумевая, что она не была бы против делить ложе Аинза с другими женщинами

По крайней мере, её терпения хватит лишь до того момента, пока сама она будет являться той, кого он будет любить больше всего.

Среди всех Стражей этажей она является самой активной, когда дело доходит до выражения личного мнения. Она открыто осуждает любое заявление или действие, являющееся неуместным, считая, что это может вызвать раздражение Аинза. Этому вполне соответствует её высокий пост. Альбедо горда и иногда надменна, что вовсе не мешает ей налаживать отношения с окружающими и великолепно управлять Назариком.

Как Смотритель Стражей этажей она очень рассудительна и мудра. Альбедо способна принимать продуманные решения и предлагать идеи, о которых даже Аинз не всегда может додуматься. Приказы владыки являются для неё абсолютными. Она готова убить тех, кто посмел не выполнить его поручение или как-то исказить его содержание. Это напрямую относится и к Стражам этажей. Как и многие другие обитатели Назарика, она презирает людей и рассматривает их в качестве низшей формы жизни.

Общие имена функций

Классические особенности альбедо на Марсе, названия которых восходят к Скиапарелли (карта 1888 года выше), имеют некоторые границы с более поздними спутниковыми наблюдениями.

Несколько задействованных здесь латинских слов являются нарицательными. Обычно, но не всегда, они являются вторыми в названии, но обычно игнорируются в алфавитном порядке ниже:

  • Кампи ( ) — поля
  • Cherso ( ) — полуостров
  • Корень ( ) — рог, полуостров
  • Depressio ( ) — низина
  • Вершина темени ( ) — на высшем уровне
  • Фонс ( ) — фонтан
  • Fretum ( ) — пролив
  • Инсула ( ) — остров
  • Lacus ( ) — озеро
  • Lucus ( ) — Роща
  • Маре ( ) — море
  • Никс ( ) — снег
  • Palus ( ) — болотный
  • Понс ( ) — мост
  • Promontorium ( ) — мыс
  • Реджио ( ) — область
  • Сильва ( ) — дерево
  • Синус ( ) — бухта

Астрономическое альбедо

Альбедо планет , спутников и малых планет, таких как астероиды, можно использовать, чтобы сделать много выводов об их свойствах. Изучение альбедо, их зависимости от длины волны, угла освещения («фазового угла») и изменения во времени составляет большую часть астрономической области фотометрии . Для небольших и далеких объектов, которые не могут быть разрешены телескопами, многое из того, что мы знаем, получено из изучения их альбедо. Например, абсолютное альбедо может указывать на содержание льда на поверхности внешних объектов Солнечной системы , изменение альбедо с фазовым углом дает информацию о свойствах реголита , тогда как необычно высокое альбедо радара указывает на высокое содержание металлов в астероидах .

Энцелад , спутник Сатурна, имеет одно из самых высоких известных альбедо среди всех тел Солнечной системы с альбедо 0,99. Еще одно примечательное тело с высоким альбедо — Эрис с альбедо 0,96. Многие небольшие объекты во внешней Солнечной системе и поясе астероидов имеют низкие альбедо, примерно до 0,05. Типичное ядро кометы имеет альбедо 0,04. Считается, что такая темная поверхность указывает на примитивную и сильно выветрившуюся поверхность, содержащую некоторые органические соединения .

Общее альбедо Луны составляет около 0,14, но оно сильно направлено и не ламбертово , а также демонстрирует сильный эффект оппозиции . Хотя такие свойства отражения отличаются от свойств любой земной поверхности , они типичны для поверхностей реголита безвоздушных тел Солнечной системы.

Два распространенных альбедо, которые используются в астрономии, — это геометрическое альбедо (V-диапазон) (измерение яркости, когда освещение идет непосредственно позади наблюдателя) и альбедо Бонда (измерение общей доли отраженной электромагнитной энергии). Их значения могут существенно различаться, что часто вызывает путаницу.

Планета Геометрический Бонд
Меркурий 0,14 0,09
Венера 0,69 0,76
Земля 0,43 0,31
Марс 0,17 0,25
Юпитер 0,54 0,50
Сатурн 0,50 0,34
Уран 0,49 0,30
Нептун 0,44 0,29

В детальных исследованиях свойства направленного отражения астрономических тел часто выражаются в терминах пяти параметров Хапке, которые полуэмпирически описывают изменение альбедо с фазовым углом , включая характеристику противодействующего эффекта поверхностей реголита .

Корреляция между астрономическим (геометрическим) альбедо, по и диаметром:
,
Азнак равно(1329×10-ЧАС5D)2{\ displaystyle A = \ left ({\ frac {1329 \ times 10 ^ {- H / 5}} {D}} \ right) ^ {2}}

где — астрономическое альбедо, — диаметр в километрах, — абсолютная звездная величина.
А{\ displaystyle A}D{\ displaystyle D}ЧАС{\ displaystyle H}

Истоки[править | править код]

Альбедо и её остальные сестры были созданы Табулой Смарагдиной. Она изначально была запрограммирована как женщина легкого поведения, но Момонга изменил её личные настройки так, чтобы та была по уши влюблена в него. Существует мнение, согласно которому Момонга является её полноправным создателем наряду с самим Табулой, ведь по сути он так же, как и упомянутый член гильдии, имел прямое отношение к настройкам Альбедо. Это могло бы объяснить подобострастное отношение Смотрителя Стражей к Момонге.

Настройкиправить | править код

Она является демонессой, которая занимает титул Смотрителя Стражей, самую высокую позицию НИП в Гробнице Назарик. С ниспадающими чёрными волосами и золотыми зрачками, её красота могла бы очаровать целую страну.

Она гордится своей позицией и уверенно противопоставляет себя захватчикам. Вне зависимости от того, какими бы сильными или храбрыми были её противники, она никогда не признает их как равных себе. Дело в том, что она осознаёт значение собственного статуса.

Её способности вполне подходят титулу Смотрителя Стражей: Альбедо обладает выдающимся интеллектом, а также высокой боевой мощью. Но она далеко не всесильна. В плане интеллекта Демиург превосходит её, а Шалтир сильнее в бою. Несмотря на это, никто в Назарике не может сравниться с ней в управленческих способностях.

Вдобавок её женские умения — особенно в домохозяйстве — выше всяких похвал, и в свободное время можно наблюдать, как она подметает, вышивает и так далее. По неизвестной причине она любит чистоту и часто наводит порядок. Её способность организовывать книжные стеллажи не знает равных. Однако Альбедо признаёт, что вещи других являются их собственностью, так что она редко настаивает на том, чтобы начинать уборку. Несмотря на вышесказанное, вещи, которые она коллекционирует, обычно находятся в беспорядке. Поэтому не совсем ясно то, действительно ли она предпочитает быть опрятной. Это вполне может быть притворством, которое бы позволило ей внешне являть миру идеальную женщину, хотя истина всё ещё остаётся неизвестной. Подтверждать это слишком страшно.

На лице Альбедо почти всегда можно увидеть нежную улыбку. У неё элегантная манера речи. Все это приводит к тому, что многие люди считают её богиней или ангелом. Эта ошибка не достойна осмеяния, учитывая то, что её действительно окружает такая атмосфера, и она ведет себя соответствующим образом. Правда в том, что не было бы неверным смотреть на неё таким образом. Изначально она была создана как высший ангел, но получила сильно искаженную внешность после того, как была совмещена с монстром из страны снов. В связи с этим её личность похожим образом испорчена, и она является беспощадной и жестокой, хитрой и дикой. Она приводит своих врагов в отчаяние и наслаждается их страданиями.

Она носит обычное выражение лица, как маску, для того, чтобы подавлять устремления своего сердца. Если маска сломается, то она, скорее всего, станет схожа с Императрицей Люй Чжи или Императрицей У Цзэтянь. Однако это является правдой лишь для тех, кто не относится к Назарику. К счастью для последних, её маска очень стойкая и не легко разобьётся.

Она значительно преуспела на посту Смотрителя Стражей Великой Гробницы Назарик. Естественно, можно даже и не говорить о том, что у неё повсюду уши для перехвата информации.

Кроме этого, она постоянно улыбается — так, что иной наблюдатель мог бы даже заключить, что она не проявляет никакой другой эмоции. Для неё улыбка — не более чем непроницаемая маска. Она так же может показывать такие эмоции, как гнев, гримасы, притворные слезы. Её прелестное женственное лицо не кривится даже в те моменты, когда она пытает тех, кто по дурости своей переступил ей дорогу.

По внешности, она идеальная красотка.

Она по уши влюблена в Момонгу.

Медицина

Вряд ли человек, производящий медицинское оборудование или медикаменты, на самом деле знал значение слова «альбедо», но его благозвучное произношение не ускользнуло от внимания одного рекламного отдела, в результате чего мы имеем компанию, занимающуюся производством и продажей медицинского оборудования.

Ультразвуковой ингалятор «Альбедо» — устройство, которое позволяет из жидкого лекарства сделать аэрозоль. К сожалению, найти правдивые отзывы об этом приборе очень тяжело, поэтому ограничимся общим описанием.

Ингаляторы «Альбедо» выполняют функции стационарного устройства как для домашнего использования, так и для медицинских учреждений. При применении специальных аксессуаров можно сделать даже собственную галокамеру или помещение для групповой терапии. Естественно, подобное многофункциональное устройство не может стоить слишком дешево. Ценовой диапазон колеблется в районе 20000 рублей, что может стать проблемой для обычно потребителя, но достаточно бюджетной для медицинских организаций.

6.3. Излучение земной поверхности. Встречное и эффективное излучение

Земная
поверхность, поглощая солнечную энергию
и нагреваясь, сама становится источником
излучения тепла в атмосферу и мировое
пространство. Согласно закону Стефана
– Больцмана, чем выше температура
участка поверхности, тем больше его
излучение. В отличие от коротковолновой
солнечной (прямой и рассеянной) и
отраженной радиации, собственное
излучение земной поверхности
длинноволновое,
тепловое (Еs).
Большая часть земного излучения
задерживается атмосферой благодаря
водяному пару, диоксиду углерода и
отчасти озону. Поглощая его, а также
некоторую часть солнечной радиации,
атмосфера нагревается и сама излучает
тепло. Атмосферное излучение тоже
длинноволновое. Большая часть его
направлена обратно к земной поверхности
и носит название встречного
излучения атмосферы (Еа).
Оно
является для земной поверхности
дополнительным источником тепла к
поглощаемой солнечной радиации. Разность
между излучением земной поверхности и
встречным излучением атмосферы называется
эффективным
излучением (Еэф).
Оно
показывает фактическую потерю тепла
земной поверхностью.

Эффективное
излучение зависит от ряда факторов, и
прежде всего от температуры подстилающей
поверхности: чем она выше, тем больше
эффективное излучение. Поэтому оно
значительнее днем, но перекрывается
суммарной солнечной радиацией. Ночью
же, когда оно остается без компенсации,
температура поверхности и воздуха
понижается. На эффективное излучение
существенно влияют влажность воздуха
и облачность: в пасмурную погоду оно
мало, в ясную – велико. Снижает его и
растительность. Зависит излучение и от
абсолютной высоты местности: в горах,
где малая плотность воздуха, благодаря
чему днем велика прямая солнечная
радиация, а ночью незначительно встречное
излучение, эффективное излучение весьма
велико. Это приводит к большому суточному
перепаду температур.

Наибольшего
значения эффективное излучение достигает
в области тропических пустынь, что
обусловлено высокой температурой
подстилающей поверхности, безоблачным
небом и сухостью воздуха. Меньшие и
примерно одинаковые величины потери
тепла за счет эффективного излучения
наблюдаются в экваториальных и умеренных
широтах, самые наименьшие – в полярных
странах.

Способность
атмосферы пропускать солнечную радиацию,
но задерживать благодаря парниковым
газам земное излучение называют
парниковым
или
оранжерейным
эффектом. Он
оказывает смягчающее влияние на
температуру Земли. Поскольку водяной
пар – основная поглощающая и излучающая
часть воздуха, он является важным звеном
не только влагооборота, но и теплооборота
Земли.

Про металличность

Metalness

Металличность в PBR критически важная характеристика, потому что металлы и неметаллы по-разному ведут себя при освещении. У изоляторов есть диффузное отражение и нет окраски блика, у проводников же всё наоборот — их поверхность не позволяет свету рассеиваться из-за высокой плотности. Изоляторы зеркально отражают 2-5% светового потока, проводники — 70-100%, и эти значения вписаны в шейдеры как константы.

Казалось бы, на этом можно и закончить, но планета Земля довольно вредная и чистые металлы она быстро покрывает оксидной плёнкой, грязью, пылью и прочими неприятными для теории вещами, что выливается в использование градиентов в чёрно-белой карте metalness. И это неприятно уже для художника, очарованного теорией и ждущего прогнозируемых ею результатов. Потому что при отрисовке переходов между металлом и неметаллом мы получаем артефакт рендеринга вне зависимости от того, имеем ли мы богатый UE4 или более скромный в бюджете Unity. И единственная рекомендация (помимо «по возможности избегайте») — это повышение разрешения текстуры либо конкретного места: при высоком texel density артефакты в местах перехода менее заметны.

Артефакты перехода металл/неметалл. Wes McDermott и Allegorithmic.

Согласно теории PBR, цветной блик бывает только у металлов. Потому что у них нет диффузного отражения, зато есть сама поверхность, и иногда свет всё-таки теряет часть спектра, нагревая её, а оставшаяся часть и является цветным бликом. И если в specular-пайплайне мы вынуждены были бы использовать цветную RGB-карту в инпуте specular, нагружая память ещё двумя каналами, то в metalness уже сразу всё есть в albedo. И, согласно карте metalness, шейдер либо окрашивает блик, если у нас чистый металл, либо нет, если изолятор. Изи.

Да, жёлтый цвет бруска золота — это блик, а не диффузное отражение. Просто поверхность этого бруска неидеальная, и блик мягко размазывается по ней если, брусок не отполирован.

Другое дело, что художникам обычно плевать на такие тонкости. С точки зрения редактора материалов мы всё равно делаем цветное albedo для золота, например, в Substance Painter, поэтому какая разница, спросит художник. Важный нюанс для понимания, потому ещё раз: albedo управляет цветом у неметаллов и уровнем яркости блика у металлов.

Металличность описывается чёрно-белой картой 0-255 в линейном цвете и может быть скалярным параметром без карты.

Про основы

Для начала давайте немного углубимся в историю. Опыт подсказывает, что лучше объяснить значение терминов и базовых понятий сразу, но если вы уже их знаете, то можете смело пропускать этот раздел.

PBR — это аббревиатура от physically based rendering, что примерно означает физически корректная визуализация, и эти слова говорят сами за себя. Иногда используется термин PBS (тут rendering меняется на shader), кое-где даже есть PBT (а тут появляется texturing). Впрочем, разница минимальна — дело в традиции, и традиционно чаще используется именно термин PBR.

Последние несколько лет это мейнстрим современных систем рендеринга, от реалтайм и игровых до так называемых оффлайн-рендеров. Из названия вытекает некое следование законам физики, законам реального мира, и это уточнение как бы сообщает нам: раньше было не так. Давайте разбираться, как было и как стало, и каким боком вообще это нам вышло.

В трёхмерной графике с самого начала её жизни были реализованы самые разные подходы к отображению на экране, пока не стало понятно, что воспроизведение механизмов реальности даёт результаты более реальные, так сказать.

Если мы моделируем реальность, так давайте использовать её законы и архитектуру, автоматизируя константы и перекладывая часть работы на софт. Рендеры всё больше стремятся работать так, как работает наша реальность, с каждым поколением железа вводя всё новые подходы, позволяющие отказаться от фейков.

С какой-то стороны, наверное, это сужает полёт фантазии и обрубает побеги стилизации, но именно что наверное.

С другой стороны, уловки и фейки переходят на новый уровень, что тоже прогресс.

В реальном мире, окружающем нас, электромагнитное поле является основой взаимодействия в масштабах выше атомарных и ниже планетарных. Всё, что мы видим и можем потрогать, доступно нам благодаря именно ему. Человек — существо неидеальное, мы можем видеть не самую большую часть электромагнитного спектра, но и с ней существует масса тонкостей, которые мы используем в силу понимания. Всё, что мы видим вокруг нас, — это свет и его капризы. Неплохое вступление, а главное — очевидное, да?

В PBR свет стал менее условен, чем ранее. BxDF описывает не только как он достигает поверхности, но и как отражается от неё, учитывая характеристики материалов. Это позволяет более точно описать сцену и передать результат, максимально приблизившись к реальности.
Одно из ключевых изменений, которое принёс PBR, — это универсальность материалов в любом освещении. Правильно настроенные материалы будут выглядеть корректно всегда и в любой сцене.

В предыдущем же поколении рендеров не учитывалась микроповерхность и характер блика, типы материалов проводник/изолятор; диффузное отражение несло в себе полутени и даже нарисованные блики; не было величин отражения из реального мира; материалы не были универсальны для любой сцены и освещения.

Земное альбедо

Пример альбедо
Поверхность Типичное альбедо
Свежий асфальт 0,04
Открытый океан 0,06
Изношенный асфальт 0,12
Хвойный лес (Лето) 0,08 от 0,09 до 0,15
Лиственный лес От 0,15 до 0,18
Голая почва 0,17
Зеленая трава 0,25
Песок пустыни 0,40
Новый бетон 0,55
Лед океана От 0,50 до 0,70
Свежий снег 0,80

Любое альбедо в видимом свете находится в диапазоне от примерно 0,9 для свежего снега до примерно 0,04 для древесного угля, одного из самых темных веществ. Глубоко затененные полости могут достичь эффективного альбедо, приближающегося к нулю черного тела . Если смотреть с расстояния, поверхность океана имеет низкое альбедо, как и большинство лесов, тогда как пустынные районы имеют одни из самых высоких альбедо среди форм рельефа. Большинство участков суши находятся в диапазоне альбедо от 0,1 до 0,4. Среднее альбедо Земли составляет около 0,3. Это намного выше, чем для океана, в первую очередь из-за влияния облаков.

Среднее годовое альбедо чистого и полного неба за 2003–2004 гг.

Альбедо поверхности Земли регулярно оценивается с помощью наблюдения Земли спутниковых датчиков , таких как НАСА «s MODIS инструментов на борту Terra и аква спутников, а также инструмент CERES на Suomi АЭС и JPSS . Поскольку количество отраженного излучения измеряется спутником только в одном направлении, а не во всех направлениях, используется математическая модель для преобразования набора образцов спутниковых измерений отражательной способности в оценки направленно-полусферической отражательной способности и биполусферической отражательной способности (например,) . Эти расчеты основаны на функции распределения двунаправленной отражательной способности (BRDF), которая описывает, как отражательная способность данной поверхности зависит от угла обзора наблюдателя и солнечного угла. BDRF может облегчить перевод наблюдений отражательной способности в альбедо.

Средняя температура поверхности Земли из-за ее альбедо и парникового эффекта в настоящее время составляет около 15 ° C. Если бы Земля была полностью заморожена (и, следовательно, была бы более отражающей), средняя температура планеты упала бы ниже -40 ° C. Если бы только континентальные массивы суши были покрыты ледниками, средняя температура планеты упала бы примерно до 0 ° C. Напротив, если бы вся Земля была покрыта водой — так называемой океанской планетой — средняя температура на планете поднялась бы почти до 27 ° C.

Альбедо белого, черного и голубого неба

Для поверхности суши было показано, что альбедо при определенном зенитном угле Солнца θ i может быть аппроксимировано пропорциональной суммой двух членов:

  • направленного полусферической отражательной при этом зенитного угла Солнца, иногда называют черным небом альбедо, иα¯(θя){\ displaystyle {{\ bar {\ alpha}} (\ theta _ {i})}}
  • би-полусферической отражательной , иногда называют белым небом альбедо.α¯¯{\ displaystyle {\ bar {\ bar {\ alpha}}}}

с учетом доли прямого излучения от данного солнечного угла и доли диффузного освещения фактическое альбедо (также называемое альбедо голубого неба) может быть выражено как:
1-D{\ displaystyle {1-D}}D{\ displaystyle {D}}α{\ displaystyle {\ alpha}}

αзнак равно(1-D)α¯(θя)+Dα¯¯.{\ displaystyle {\ alpha} = (1-D) {\ bar {\ alpha}} (\ theta _ {i}) + D {\ bar {\ bar {\ alpha}}}.}

Эта формула важна, потому что она позволяет рассчитать альбедо для любых заданных условий освещения, зная внутренние свойства поверхности.

Деталь

С первого взгляда может показаться, что сейчас пойдет речь о каком-либо механизме или устройстве, но это не так. Все та же астрономия. Деталью альбедо называют область на небесном теле, которая ярко выделяется на окружающем фоне, независимо от того, темнее она или ярче. Обычно данный термин применяется к образованиям, которые нельзя объяснить с точки зрения геологии и рельефа планеты.

Данное понятие постепенно устаревает. С развитием телескопов и другой аппаратуры, помогающей изучать небесные тела, деталью стали называть временно неизученные участки поверхности, а термин остался только в употреблении астрономов-любителей.

Про зеркальное отражение

Specular reflectance

Схема взаимодействия света при зеркальном отражении. Wes McDermott и Allegorithmic.

Здесь имеется в виду та часть светового потока, которая отражается от поверхности по закону угла падения и возвращается к наблюдателю в полном объёме. Specular reflectance, или зеркальное отражение, — это и есть блики, и оно очень тесно связано с характеристиками микроповерхности. Встречается в обоих пайплайнах, но прямо контролируется в specular-пайплайне и опосредованно в metalness.

Дело в том, что прямой контроль интенсивности блеска — очень подлая штука. Мы помним про проводники и изоляторы, но точные значения интенсивности вспомнит мало какой художник без таблицы перед глазами, а ведь там есть ещё и исключения в виде драгоценных камней. Имея доступ к этой настройке шейдера, очень просто уйти от физически корректных значений куда-нибудь в астрал, ломая весь визуальный ряд, да и при подготовке материалов на наши плечи и память видеокарты ложится ещё одна карта.

К тому же замеры значений реального мира укладываются в небольшие рамки, которые вполне можно автоматизировать, что и сделали в metalness, отобрав прямой контроль и необходимость думать ещё и об этом.

В specular-пайплайне параметр specular контролируется grayscale-картой в значениях 0-255, линейным цветом либо скалярным параметром.

В metalness-пайплайне обычно нет прямого контроля интенсивности блеска через параметр specular. Вместо этого в шейдеры вписаны базовые значения интенсивности для F0: 4-5% для изоляторов и 80-100% для чистых металлов, что соответствует значениям реальных материалов. Остальную работу по смешиванию и расчёту эффекта Френеля берёт на себя движок, а контролировать блеск как таковой художникам предлагается через roughness и albedo.

Cavity

Со specular reflectance есть один достаточно важный нюанс, который заключается в том, что иногда у материала есть места, где зеркальный блеск полностью отсутствует, например при имитации сквозных отверстий, которые всегда затенены. Либо блеск сильно ниже остальных мест, например в глубоких трещинах или других неровностях, где свет попадает в ловушку. Обычно это контролируется через параметр cavity; эта карта позволяет указать шейдеру, где снижается его фиксированное значение. В UE4, например, есть параметр specular в материалах, и это название может сбивать с толку, но надо знать, что это не прямой контроль specular, как можно подумать, а как раз контроль cavity для снижения блика в пределах 0-4%. Такой же параметр есть в Substance-продуктах и так далее. То есть если нам надо сымитировать абсолютно небликующее место, мы рисуем карту с чёрными значениями и подключаем к этому параметру. Шейдер уберёт фиксированный блик.

Пример влияния cavity на specular reflectance. На верхней картинке в тексте на затворе и цилиндическом пине стоят дефолтные значения блика. На нижней в этих местах есть маска cavity и они не будут бликовать ни на каких углах, имитируя свет в ловушке глубины геометрии. Рендер из Marmoset Toolbag 3

Цитаты[править | править код]

  • (Момонге): «У меня тут будет первый раз? Могу я спросить, что я должна делать со своей одеждой? Мне раздеться? Или вы хотите сделать это сами? Если носить одежду, позже она… может измазаться… нет, если владыка Момонга желает, чтобы я была в одежде, я возражать не стану.»
  • (Момонге): «Абсолютный правитель всех нас, наш величайший мастер и тот, кого я больше всех люблю.»
  • (Момонге о людях): «Я их не люблю. Люди хрупкие и низшие существа. Если я их раздавлю как насекомых, вот будет великолепное зрелище… хотя те две девочки исключение.»
  • (Писанию Солнечного света): «Т, ты, ничтожное существо! Низшая форма жизни! П, посметь сделать такое с нашим любимым владыкой Аинзом! Заставить моего любимого почувствовать боль, знай своё место! Я никогда тебя не прощу, я заставлю тебя чувствовать самую страшную боль в твоей жизни до тех пор, пока ты не лишишься рассудка! Кислота разъест твои руки и ноги, а потом я отрежу тебе гениталии, сделаю из них фарш и заставлю тебя их съесть! После этого магией лечения тебя вылечу! Аххххххххх! Проклятье! Проклятье, проклятье, проклятье, проклятье, моё сердце сейчас взорвется!»
  • (Нарберал): «Я воспользуюсь тем шансом, что Шалтир на миссии, и неспешно преодолею расстояние между мной и владыкой Аинзом! Такой форт штурмовать будет трудно, но если атаковать волнами, он, когда я создам плацдарм, в итоге падёт! Когда эти замечательные дни настанут, Шалтир прольёт слёзы сожаления!»
  • (Демиургу): «Убирать, стирать или шить, я всё это умею на профессиональном уровне. Для ребёнка, который родится в будущем, я пошью одежду и носки. Всё до пяти лет.»
  • (Во время предательства Шалтир): «Аинз-Сама, мой возлюбленный, я — ваш верный пёс, ваш раб. Я всегда буду на вашей стороне, даже если против вас обернётся весь Назарик.»
  • (Аинзу): «Почему?! Почему вы не можете пообещать? Вы уже мыслите о том, чтобы нас покинуть? Почему?! Что-то сделало вас несчастным? Просто объясните, я немедленно это исправлю! Если считаете меня препятствием, я сразу же заберу свою жизнь!«(Когда он объяснял о том почему на големах-статуях одежда его друзей и сказал что планировал поставить туда и свои доспехи,однако потом успокоил её и объяснил что не сделает этого)
  • (Демиургу об Аинзе): «Он тот, кто носит Аинз Оал Гоун, он тот, кто правит всеми нами, тот, кто благородный и высший. Само его имя заявляет о его победе.»
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий