[pbs应该选多少]移动端对于PBS的支持怎么样,性价比高不高?

pbs应该选多少

一、移动端对于PBS的支持怎么样,性价比高不高?

      单纯从性能来看,没什么问题;我能想到不好影响就是多1两张贴图,多了点空间消耗

      从程序角度来说,unity5我记得是3档PBS可供选择(你可以看下内置它Shader里的UnityPBSLighting.cginc,有BRDF1/2/3_Unity_PBS3种适应不同的环境);UE4里这部分的代码也挺简单的~看下代码,其实和老的差别不大,性能损耗不大

      其实用不用PBS我觉得不是看程序,主要看美术成本:因为画贴图的方法和原来的思路有所不同,要进行方法上的转变,具体你可以看下marmoset的这篇

PBRTextureConversion

      PBS的好处在于方便流水线作业,有个美术大大跟我说做金属材质更方便出效果了,而且用同1套东西便于控制整个场景的drawcall;还有1个好处是PBS保能量,所以做好的材质可以在各个光照条件下直接用,节约成本(譬如你有1套材质库,做完之后在各个项目里拿来就用),正如

@龚敏敏

      龚大说的省掉调参数...非常爽_(:з」∠)_

      再补充1个资料,之前unity公众号推送过

《R?PUBLIQUE》开发日志3——基于物理的着色

      反正我觉得主要问题在于美术啦,前期投入大1些、后期节约;不过如果本身项目小的话,用不用无所谓...

二、偏振分束器(PBS)对入射光有什么要求?

      我猜,题主使用的是光纤耦合输入输出的偏振分束器,以此进行作答。

Thorlabs公司生产的各种空间光PBS晶体

      首先,我们来考虑以下,PBS(PolarizationBeamSplitter)是什么作用。PBS的作用是将某1束光线,分为水平偏振和竖直偏振的两束正交偏振方向的线偏振光,并将其分开到两个不同传播方向,通常传播方向是相互垂直的。

      注意看上面的说明,其中并没有对入射光的偏振状态进行要求。

      因此,PBS的功能可以认为是两个正交的起偏器,起偏器的作用就是把任意光线变为线偏振光,无论你入射的是自然光,圆偏振光,椭圆偏振光,还是线偏振光。那么根据入射光在偏振片透光方向上振动的分量多少,可以知道出射的光偏振分量分别为多少。

      其次,我们来看不同入射光状态下,PBS输出端会有什么光线输出。

自然光。根据自然光的线模型,可以将其分解为两个相位无任何关联的等振幅正交偏振分量,其分解方法是任意的,那么假设分解方向分别在PBS两个正交透光方向,这样通过PBS后,会分别输出两个正交偏振的线偏振光,并且这两个线偏振光振幅1样,光强1样,但是他们之间没有关联,如果再将这两束光相交,则不会有干涉现象出现。椭圆偏振光。同样根据偏振正交分解的办法,椭圆偏振光可以分解为水平和竖直两个偏振分量,不同方向上的分量振幅不同,但是具有固定相位差的两束光线。这样,当其通过PBS后,对应水平和竖直方向都会有分光,但是其分出的振幅与椭圆偏振光两个偏振分量息息相关,不同椭圆轴能分出来的光的振幅和强度均不1定相等,但是由于其具有固定的相位差,分开后的两束光,再相干长度的允许的光程差内,再次相遇会重新干涉,形成新的椭圆偏振光,具体的椭圆偏振形式与新增加的光程差有关。圆偏振光。圆偏振光实际上是1种相位差固定为pi/2或者-pi/2,同时满足水平和竖直偏振分量相等的椭圆偏振光,其性质应该与椭圆偏振光性质完全1致,并且再通过PBS后还应具备水平和竖直偏振分量的振幅和光强相同。但是,他与自然光最大的不同是,其分束后的两束光依然具有固定的相位差,即pi/2或者-pi/2。因此他们在相干长度内也应该是可以干涉的,干涉后的偏振态同样取决于光程差。线偏振光。有了上面的铺垫,线偏振光的分析就变得简单多了,无非就是水平线偏振,竖直线偏振,与水平方向任意夹角的线偏振光。那么根据起偏器的原理,如果是水平偏振,则经过PBS后,只有水平偏振光出射,竖直偏振分束那个方向将没有光,反之亦然。如果是与水平夹任意角度,则根据线偏振光正交分解原理,其可以被分为水平和竖直两个方向偏振光,并且相位差为固定的0或pi,唯1会有变化的就是水平和竖直偏振方向上光分解的多少的问题。那么,根据夹角的不同,经过PBS后,会有两束不同振幅,不同光强,偏振方向垂直正交的线偏振光出射,除非,这个夹角是45°,此时水平竖直偏振各分1半。但是需要与圆偏振光区别的是,分光出来后的两束光,在相同光程差时,相位差应该是固定的0或pi。

      以上这些本来应该有图,但是因为我懒,并且这些知识物理光学书上全都有,就免图了。另外,关于部分偏振光,在激光技术中通常很少见到,我就不说了,有兴趣可以自己去查资料。

      然后,当我们对PBS对不同偏振光的分束功能有了了解,我们再来看看题主问题中,各种情况入射的到底是什么光。

1根单模光纤:对于普通单模光纤来说,由于其不保偏性质,在光纤输出端,光的偏振态是任意的。但是,无论是何种偏振态,只要你光纤中传输的是相干性非常高的激光,他1定是某1个完全偏振光,时而圆偏振,时而线偏振,时而椭圆偏振。1根保偏光纤:对于普通的保偏光纤,通常在进行光线耦合的时候,都是把某个线偏振光的偏振方向,与光纤慢轴方向平行后,输入进光纤。因此,姑且可以认为,这种光纤中传输的是偏振方向在慢轴轴的线偏振光。

      现在对入射光有了了解,我们再来看看光纤PBS的结构。

      再次,对于常见的光纤耦合PBS,如果输入端是1.单模光纤,则PBS内晶体的放置方向没有固定要求。2.保偏光纤,通常分为与输入保偏光纤慢轴成0°或45°夹角两种。因此可以根据不同形式的PBS来分析光纤过了PBS后会有什么变化。

1根单模光纤:由于无法判断入射光是何种偏振态,因此以上除自然光过PBS的现象外,其余现象均会发生,即透过的光线,振幅或者光强不1定相等,甚至某1方向光强为0,相位差不1定固定是某1个值。唯1可以确定的是,如果有出射光,1定为1个水平1个竖直。1根保偏光纤:0°夹角,对应的是水平或者竖直入射PBS晶体的光,根据以上分析,应该出射只有1个偏振分量,另外1个方向上面无光。45°夹角,根据上述线偏振光分析,此时应该是水平竖直方向各分1半。因此出射光应该是等振幅等光强,无相位差的两个正交偏振线偏振光。

      最后,我们来看看出射激光是什么状态!因为,光纤耦合的PBS最终光线还是要回到光纤中去,而不是直接输出到空间,因此还要受到输出光纤的影响。

两根单模光纤:由于采用了非保偏光纤,出射光束的偏振态无法保证,因此,不论上述任何出射状态的偏振光,在这样的输出光纤中传输后,1定变成任意偏振状态。即,你无法保证光纤中出射的光束是正交偏振的。仅能做到的是,在保偏光纤输入时,确定输出的两根光纤中光强的比例,0°为1根光纤有光,另1根无光,45°为两根光纤均有光,光强相等。两个保偏光纤:由于采用了保偏光纤,出射光束将保持上述再次中叙述的出射光偏振状态。即,如果是非保偏光纤,出射光线偏振态和光强将随着入射光偏振态变化,但是在输出光纤中将不在变化。如果是保偏光纤输入,0°1定是只有水平或者竖直偏振光,并保持不变,45°将会是水平竖直正交偏振且等振幅的或者光强相等的偏振光,并且这样的正交等振幅线偏振光,将在输出光纤中保持不变。

      综上,可以看出只有当入射光纤为保偏光纤,且慢轴与PBS透光轴成45°夹角的光纤PBS,且输出为两根保偏光纤的情况下,才能得到出射为两根正交偏振的等振幅等光强的线偏振光。

      题外话,如果题主没有使用光纤PBS而是空间光PBS,则圆偏振光和45°夹角的线偏振光入射PBS将会得到等振幅的正交偏振分束光。如果不要求振幅相等,则任意偏振光,非偏振光入射PBS均可以得到正交偏振的线偏振光,只不过有的情况某1偏振分量会为0。

      另外,根据题主的仅有的描述,我猜测,你是要用光纤PBS搭建1个HC探测器,来判断输出光的偏振态,从而在激光相干合束中进行误差探测和反馈。

三、偏振分束器(PBS)对入射光有什么要求?

      对入射光没有要求。不管入射偏振是什么都可以分成两个正交的线偏振态。如果出射端是两根保偏光纤,那么两个线偏振态都会align到慢轴上(最常见的慢轴就是熊猫眼型保偏光纤)。如果出射端是普通单模光纤,那么单模光纤的输出就不是线偏振态了。

      对于保偏光纤如果快轴上也有分量的话,这段光纤就相当于1个波片了,因为保偏光纤工作原理就是在快慢轴之间人为引入较大的折射率差别,使得快慢轴之间的光不能互相耦合,然而随着光的传播,保偏光纤中的偏振态会像在波片中传播1样演化。

四、移动端对于PBS的支持怎么样,性价比高不高?

      这个问题的回答并不是绝对的。应该说的取决于你们团队对于美术效果的预期目标和希望运行的手机最低性能,而且PBS也是分为各种实现方案的性能需求有高有低。比如可以舍弃各种精确的计算使用近似的方法得到1个差不多的效果。

      但是从画面表现上说回来,现在手机是否使用pbs更多是看美术风格是否对pbs有需求。在手机上几乎不能使用各种动态光照的情况来看,使用PBS的优势更多是可以解锁美术风格,让画面表现可以多出质感这个维度,做出1些差异化和特殊风格。

      更换为PBR的资源制作需要大量的工作和培训进行推进,1开始肯定会有效果还不如以前的方法的想法,但是1旦转换过来之后,对于各种质感控制表达简单粗暴的感受和成本品质控制的提升是非常值得去做的。