개요

이 글은 PBR렌더링은 무엇인지에 대해 다룬다.

PBR?

PBR은 Physically Based Rendering의 약자로 물리에 기반한 현실적인 렌더링 기법을 말한다. Based라는 용어가 쓰인 이유는 완전히 현실의 물리법칙을 구현하는게 목표가 아닌 성능과 타협하며 현실과 최대한 비슷한 렌더링을 하는 것이 목적이기 때문이다.

PBR 방정식

이전 글인 BRDF글에서 한번 언급되었던 방정식이다. 이 방정식에 사용된 용어에 대한 해설은 다음과 같다. 이 식을 이해하기 위해서는 입체각(Solid Angle)에 대한 이해가 필요하다. Solid Angle Wikipedia

$L_o(p,w_o)$ : 특정 $p$oint에서 $w_o$각도로 방사되는 빛의 양
$f_r(p,w_i,w_o)$ : BRDF(참고)
$L_i(p,w_i)$ : 특정 $p$oint로 $w_i$각도로 들어오는 빛의 양
$\int_\Omega^\ dw_i$ : 특정 point를 기준으로 반구를 그렸을 때 미소각 $w_i$로 들어온 빛의 $w_o$각으로 반사되는 양들의 합

괴상한 영어들이 의미하는 바를 해석한다면 특정 point에 입사되는 빛들이 특정 각도로 얼마나 반사되어 나가는가에 관한 관계를 나타낸 식이라고 할 수 있다.

PBR 방정식 활용

PBR렌더링은 위에 언급한 방정식을 기본으로 다양한 방식으로 활용이 된다. 옷 질감(cloth)을 표현하는 BRDF를 개발해서 위 식에 적용한다거나 특정 point에서의 방사되는 빛을 다시 다른 point에 입사되는 빛으로의 활용해서 재귀적인 방식을 위 식에 적용해 ray tracing을 적용한다거나 등등 다양한 렌더링 방식은 위 렌더링 방정식을 활용한다.