• 基于物理理论的光照模型：偏重于使用物理的度量和统计方法，效果非常真实，但是计算复杂，实现起来 也较为困难。例：PBR
• 经验模型：是对光照的一种模拟，通过实践总结出简化的方法，简化了真实的光照计算，并且能达到很不错的效果。例：Lambert，Billing-Phong。
• 这里我介绍的是PBR，基于物理理论的光照模型

一个点的出射光 $L_o({\omega }_o,x)$ 是由入射光 $L_i({\omega }_i,x)$通过表面的反射特性 $f({\omega }_o,{\omega }_i,x)$ 和表面法线 $n$的方向所影响的。

$L_o({\omega }_o,x)={\int }_{\Omega }f({\omega }_o,{\omega }_i,x)L_i({\omega }_i,x)({\omega }_i\cdot n)d{\omega }_i$

$L_0$是出射光， ${\omega }_0$ 是出射方向， $x$是表面上的点， $L_i$是入射光， $w_i$是入射方向， $f$是双向反射分布函数 (BRDF)， $n$ 是法线，Ω 表示所有可能的入射方向。 $d{\omega }_i$ 是微小的立体角元素， ${\int }_{\Omega }$表示对入射方向的积分。
入射光线与法线的点积 $（{\omega }_i.n）$用于确定光线与表面交互的角度，这会影响光的散射和吸收，从而影响物体的可见亮度和颜色。

双向反射分布函数（BRDF）描述了光在不同角度照射到物体表面时的反射特性。

1. BRDF属性：每个高斯点被分配了三个BRDF属性：基色 b（取值范围在[0, 1]），粗糙度 r（取值范围在[0, 1]），以及金属度 m（取值范围在[0, 1]）。
2. Disney BRDF模型：采用了简化的Disney BRDF模型来模拟材质的光学特性。
3. BRDF函数的分解：BRDF函数 f 被分解为漫反射项 fd 和镜面反射项 fs。
4. 漫反射项 fd 与基色 b 和金属度 m 相关，而镜面反射项 fs 则包括法线分布函数 D，菲涅耳项 F，以及几何项 G。

局限性：

1. 复杂性：积分涵盖了所有可能的入射方向，使得计算在实践中非常复杂，通常需要近似方法。
2. 全局光照未考虑：方程仅考虑了直接光照，没有包括间接光照，如反射和折射所产生的效果。
3. 物理精度：尽管基于物理的渲染 (PBR) 方法力求真实，但实际的材料和光照条件可能导致与现实世界有差异的结果。
4. 计算资源：对于复杂场景，这一计算可能非常耗费资源，尤其是在实时渲染领域。
5. 简化假设：为了可计算性，方程常常基于简化的假设，例如光源是均匀的、表面属性是均匀分布的等。
   更加详细的内容在https://en.wikipedia.org/wiki/Rendering_equation