轉載請注明出處:http://www.cnblogs.com/jerrycg/p/4929119.html
基於物理的渲染要盡量遵循能量守恆原則，主要的測量單位為輻射度。
輻射能Radiant energy
輻射能\({Q}\)是電磁波能量的基本單位，單位為焦耳，用符號\({J}\)表示。
單個光子的輻射能\({Q}=\frac{h\,c}{\lambda }\)，其中\({h}\)為普朗克常數\({h}={6.62620}\times {10}^{-34}\)焦耳/秒；\({c}\)為光速\({c}={2.998}\times {10}^{8}\)米/秒；\(\lambda\)為波長，單位為米。
輻射通量Radiant flux
輻射通量\(\Phi\)定義為每秒通過物體表面的輻射能，單位為焦耳/秒（\({J}/{s}\)）或瓦特\({W}\)。
光源每秒所發射的輻射能（輻射功率）為\(\Phi=\frac{dQ}{dt}\)
輻射照度Irradiance
輻射照度是單位面積上的輻射通量，\({E}=\frac{d\Phi}{dA}\)，其中\({dA}\)表示極小面積，單位為瓦/平方米（\({W}\cdot {m}^{-2}\)）。
輻射亮度Radiance
輻射亮度\({L}\)定義為沿輻射方向上的單位投影面積、單位立體角上的輻射通量，單位為（\({W}\cdot {m}^{-2}\cdot{sr}^{-1}\)）。
\({L}=\frac{{d}\Phi}{{d{A}^{\perp}}\,{d\omega }}\)
其中入射角度如下圖所示：
\({dA}^{\perp}=\cos \theta \, {dA}\)，則\({L}=\frac{{d}\Phi}{{dA}\, \cos \theta \, {d\omega }}\)
輻射度積分
有了以上定義，可知輻射照度為物體表面上的輻射亮度。極小單位表面（投影立體角）上的單位入射輻射度為：
\({dE_i(p, \, \omega_i)}={L_i(p, \, \omega_i) \, \cos \theta_i \, d \omega_i}\)
其中，\({L_i(p, \, \omega_i)}\)是\({\Omega_i}\)方向上點\({p}\)的入射輻射亮度。
對上式積分，可得有限立體角\({\Omega_i}\)上的入射輻射度為：
\({E_i(p, \, \omega_i)}=\int_{\Omega_i} {L_i(p, \, \omega_i) \, \cos \theta_i \, d \omega_i}\)