本文轉自公眾號：十二只熊

光路表達式（Lighting Path Expression）

渲染器會從相機中逐像素地發射采樣射線，這些射線路徑在行進過程中會與場景中的對象（如體積、曲面表面）產生一系列的交互事件，最終采樣到光源，從而為像素提供光照結果。

而光路表達式（LPE）就是用于構建調取這些事件并決定返回到像素結果的過濾條件。

LPE是一種正則表達式，聲明規范基于OSL光路表達式語言（參考網頁：

https://github.com/AcademySoftwareFoundation/OpenShadingLanguage/wiki/OSL-Light-Path-Expressions

事件類型

LPE表達式常用的標識符和對應的事件類型如下：

常規類型

C- 相機（Camera），表示相機發出射線，所以該字符一般是頭前聲明的基本字符。

L- 光源（Lighting），表示采樣射線采樣到光源的事件，是射線的最終目的地，所以一般聲明在最后，用于采集光照，以及光的形狀（如面光源）。

R- 表面反射（Surface Reflection）

T- 表面透射（Surface Transmission）

V- 體積（Volume）

O- 自發光物體（Emissive Object）

A- 反照率（Albedo）

散射類型

D- 漫反射（Diffuse scatter）

G- 鏡面反射（Glossy scatter）

編寫規范

語法

LPE表達式的內容，是一系列篩選條件的組合，所以其結果是符合表達式中所有聲明條件的采樣結果。

具體結構如下：

event_type scatter_type['tag'['bsdf_label']]

比如，按前面列出的事件類型可知，CR返回的是所有反射，包括漫反射、二次反射以及鏡面反射；而CGR則僅返回鏡面反射的二次反射。

通配符

.（單個點 ）

匹配一次任意事件。即所有事件類型，但僅匹配一次，對應事件的后續反彈次數不再匹配。實際上返回的是所有采樣類型的初次撞擊。

比如C.L表示，每條采樣射線遇到一次事件即返回結果，不再采樣下一次的交互，所以這種渲染結果中，原本的透明折射效果會被丟棄。

*（星號）

匹配任意數量（包括0個）的前一項事件。比如表達式D*返回的是射線所遇到的所有漫反射事件，也就是射線因連續漫反射而多次反彈期間的所有漫反射結果。

+（加號）

匹配任意數量（不包括0個）的某類事件。

Grouping

小括號用于將某些事件類型打組為單個標簽。內部標簽之間的關系相當于and，并列條件，缺一不可，如 則表示該標簽用于過濾漫反射的反射。

方括號內部可以定義一系列的可選標簽。內部標簽之間的關系相當于or，異或條件，返回所有匹配到的事件。

[^排除項]

方括號內聲明的^前綴用于聲明排除標簽，如[^DG]，相當于not D or G，排除后跟多項中的任意一項。

BSDF采樣

BSDF采樣數據的獲取方式類似于自定義標簽，但有所不同——BSDF不屬于事件類型，所以需要在<>內部聲明，如：

C<...'coat'>.*LC<...'sss'>.*L

其中...表示忽略對應的事件類型的散射類型，直接獲取任意類型下的'coat'。

須注意，在Karma渲染設置節點中，默認只有coat和sss帶有BSDF標簽，且二者僅在CPU渲染模式下有效。

過濾特定對象的BSDF語法如下：

['tag'['bsdf_label']]

特殊符號

lpe:unoccluded; || unoccluded;

該語句用于聲明無陰影采樣，一般放在表達式開始。

自定義標簽

參與渲染的對象（場景物體或燈光）都可以提前設置對應的LPE標簽名。

在渲染時，則可以通過LPE直接調取特定的對象標簽，過濾掉其它對象。

比如當要單獨提取某一面墻的間接反射層，則可以為該墻面幾何對象設置LPE標簽（如leftwall），從而在LPE中提取：

C[GD]+'leftwall'L

此外，通過使用

節點，也可以為材質添加LEP標簽。

燈光標簽

燈光標簽的提取在L后聲明，如下：

C.* 'apple' >

該表達式具體含義如下：

相機事件 && 所有事件類型的所有次數 && 光源事件 && 
<所有光源 + 名為apple的光源>

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