第一章节： 光源种类介绍

本文主要是介绍第一章节： 光源种类介绍，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

光源类型

本章节介绍光源的几种类型

不同的光源有其自身发展的需求，目前常见到的光源有如下： IES 工业光源， LDT 光源， CG光源，以及IBL光源；
在进行光照系统的模拟计算时，光源的建模精度，直接决定了模拟光照效果的准确性，一般需要描述光源的发光强度，也就是在空间的辐射光线的分布， 还有光源的光谱特征。

先说一下与光源有关的基本术语

• 辐射照度（Irradiance）

• 在辐射接收面上一点的辐射照度E等于投射在包括该点的一个面元上的辐射通量dφ，除以该面元的面积dA，单位为W/m2
  

• 发光强度（Luminous Intensity）

• 光源在给定方向上包含该方向的立体角元内所发出的光通量dφ，除以该立体角元dΩ，单位为cd
  

• 相关色温

• 光源发射的光与黑体在某一温度下辐射的光颜色最接近，黑体的温度就称为该光源发射的光的相关色温，单位为K
  

IES工业光源

IES： Illuminating Engineering Society of North America，I.E.S成立于1906年，是技术性学会，致力于通过调查、评价和利用教育、著作和科学手段向消费者、生产商及一般团体传播知识，发展照明技术、科学和实践。

1. IES 光源描述文件（IES Light Profiles）是一条曲线，该曲线在一段弧线中定义了光源强度, 文件格式为ASCII；
2. 光源生产商一般都会提供这个文件，这些文件可以自由下载，并在网上传播，如Unreal Engine中就可以导入这些IES 文件；
3. 从此处下载IES可视化工具：点此处下载

下面介绍几种用到的光照环境：

D65环境

D65光源是标准光源中最常用的人工日光，其色温为6500K。英文名：Artificial Daylight 6500K。标准光源箱中的D65光源是模拟人工日光，保证在室内、阴雨天观测物品的颜色效果时，有一个近似在太阳光底下观测的照明效果。

   技术要求根据国际照明学会CIE的要求，D65光源的色温为6500K±200K，还要求其显色指数>96，才能保证在D65光源下观察物品时，光线不偏蓝或偏红。所以普通的三基色灯管满足不了这个要求，D65灯管内需要多层的荧光粉涂层，甚至达到了7色太阳光的效果。应用范围D65光源广泛应用于：纺织、印染、服装、皮革、鞋材、塑胶、电器、喷涂、电镀、涂料、油墨、颜料、化工、印刷、包装、家具、建材、摄影等颜料管理领域

附件： LightBooth的D65标准HDR环境图

CG光源

主要分为两个类别：

• 标准灯光

1. 目标聚光灯 车灯，手电筒
2. 自由聚光灯
3. 目标平行光 平行光主要模仿太阳光线
4. 自由平行光
5. 泛光灯 现实中的电灯泡，蜡烛
6. 天光 模拟真实世界的天光，一般使用vray
7. mr区域泛光灯 需要配合mental ray渲染器
8. mr区域聚光灯

• 光度学灯

1. 目标灯光
2. 自由灯光

LDT 光源

EULUMDAT （LDT）是一种存储了配光曲线的数据文件，是由 Axel Stockmar (Light Consult Inc., Berlin) 在1990年提出来的一种记录灯具在空间的光强分布格式的数据文件；

IBL光源

一般来说，我们通过一张环境贴图(Environment Map)来保存一个物体周围的环境信息，然后通过某种处理，来实现丰富的环境光照效果。
IBL 相当于一个无限大的球面光源在照射场景。辐射度由 Environment Map 决定,通过预先对半球空间的环境进行采样，然后积分出一个叫做Irradiacne Map的CubeMap，如下图示：

积分过程示意图如下：

但是需要指出的是，往往在利用这个图进行光照计算时，我们假定了所有的场景中的物件都是在假定的积分位置进行照射计算，其实这个过程假定是不准确的；

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