一种基于真实材质测量数据的光照建模方法

摘要

本发明公开了一种基于真实材质测量数据的光照建模方法，本发明分为数据预处理部分和数据拟合部分。针对BRDF模型仅限于拟合过于单一的平面材质，将BTF材质的测量数据分解为几何信息和光照信息，并利用光照信息进行BRDF拟合。并针对目前的BTF的BRDF拟合方法忽略了自遮挡、自阴影及互反射等效果而直接进行BRDF拟合的现状，本发明利用所得到的法向、深度几何信息，对BTF测量数据先去除无效的遮蔽、阴影数据后再进行BRDF拟合，从而提供了一种具有更加真实视觉效果的光照模型拟合算法。相比于其他BRDF模型，基于微表面的BRDF拟合效果更好。

主权项

一种基于真实材质测量数据的光照建模方法，其特征是：包括以下步骤：(1)采集平面材质的BTF图像，进行相同视点、光源方向下的HDR图像合成，进行正视图校正及正视图裁剪，得到相同分辨率的正视投影下的图像集合；(2)将裁剪后的图像信息按照光照、视点依次变化的顺序进行矩阵存储，并转换为同一像素在不同光照和视线的图像像素集合；(3)利用获取到的法向信息及每张图片的视点、光源位置信息，计算每个像素点在不同光源、视点方向下的可见性，获得每个像素点的可见像素点阵；(4)对每个像素点进行光照信息的拟合，计算每个像素不同光源、视点下的测量数据的平均值，根据平均值设定阈值，去除无效测量数据以及确定漫反射分量；(5)根据漫反射分量计算高光分量，利用基于微表面的高光BRDF模型，计算出每个像素对应的高光BRDF分量中的光照模型参数，根据其进行渲染形成最终图像。