Сравнение методов реконструкции BSDF для шероховатых поверхностей - Соколов, В.Г.; Потемин, И.С.; Волобой, А.Г. (Графикон - конференции по компьютерной графике и зрению, 2022)
Работа посвящена проблеме восстановления двунаправленной функции распределения рассеяния (ФБР) для шероховатых поверхностей. Статья содержит краткий обзор различных методов и сравнение их результатов. Элементы с шероховатой поверхностью широко используются в современных оптических устройствах, например, в световодных пластинах для системы подсветки дисплеев, приборных панелей автомобилей или светильников. Таким образом, точная и эффективная реконструкция рассеивающих свойств шероховатых поверхностей важна для задач визуализации и создания фотореалистичных изображений. Обычно рассеивающие свойства шероховатой поверхности описываются с помощью BSDF. В некоторых случаях BSDF можно просто измерить; однако во многих случаях прямого измерения недостаточно. Например, если требуется определить BSDF внутри материала. Такое измерение невозможно или слишком дорого, поскольку ни детектор измерительного прибора, ни источник света не могут быть помещены внутрь материала. Поэтому было разработано множество различных подходов к реконструкции BSDF для шероховатых поверхностей. Подходы основаны как на волновой, так и на лучевой оптике и используют различные аналитические и численные решения. Большое разнообразие подходов приводит к ситуации, когда хочется знать, какой метод можно выбрать как более подходящий для конкретного образца. В данной работе исследуется ряд перспективных методов реконструкции BSDF для поверхностей различной шероховатости. Проверка основана на численном, а также визуальном сравнении с реальными измеренными данными. Наконец, представлены общие выводы и рекомендации о том, какой метод и для каких приложений является более подходящим.
Keywords: шероховатая поверхность; функция двунаправленного рассеяния; BSDF; поверхностное рассеяние; модель Кука-Торранса; модель GGX; рендеринг; визуализация; волновая оптика; лучевая оптика