[發明專利]用于各向同性雙向反射分布函數的非參數微面元因子模型

有效

• 申請號: 201580033901.3
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN106663332B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: M·穆罕默德巴格;D·諾勞澤扎賴;J·M·斯尼德
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50;G01N21/55;G06T5/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種用于反射表示的系統，包括：

至少一個處理器；和

計算機可讀存儲介質，存儲可執行代碼，所述可執行代碼在由所述至少一個處理器執行時使得所述至少一個處理器：

獲得與各向同性材料的表面上的反射關聯的被測三維樣本數據；

通過在保持剩余因子恒定的同時迭代地更新獨立因子，將所述三維樣本數據擬合到包括一維函數的微面元模型，以生成所述反射的非參數密集制表的一維表示，所述一維函數是所述微面元模型中的因子；以及，

使用所述非參數密集制表的一維表示來渲染一個或多個圖像。

2.根據權利要求1所述的系統，其中：

所述被測三維樣本數據表示對所述各向同性材料的所述表面上的點的亮度的外觀的測量。

3.根據權利要求2所述的系統，其中：

亮度的所述外觀至少基于在相對于所述各向同性材料的所述表面的不同的視野和光位置下感知的亮度。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述可執行代碼還使得所述至少一個處理器：

使用擬合度量來將所述三維樣本數據擬合到所述微面元模型，所述擬合度量使用平方和加權來計算，其中所述平方和加權包括應用所述被測三維樣本數據的測量幅度的不恒定函數。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述可執行代碼還使得所述至少一個處理器：

使用交替加權最小二乘AWLS數值技術來最小化所述擬合度量。

6.根據權利要求1所述的系統，其中作為所述微面元模型中的所述因子的所述一維函數包括三個一維函數，所述三個一維函數對應于所述被測三維樣本數據的三個維度。

7.根據權利要求6所述的系統，其中：

所述因子包括：

菲涅爾因子F，所述菲涅爾因子F表示所述反射對擴散角θ_d的依賴關系；

正態分布函數D，所述正態分布函數D表示微面元法線與表面宏觀尺度法線形成角θ_h的概率；以及

幾何因子G，所述幾何因子G表示作為光方向的傾斜度或視野方向的傾斜度中的一個或多個的函數的、到微觀幾何結構本身上的微觀幾何結構遮蔽和相互反射光。

8.根據權利要求1所述的系統，其中所述可執行代碼還使得所述至少一個處理器：

通過將所述微面元模型獨立地應用于測量光譜的每個顏色通道來生成所述非參數密集制表的一維表示。

9.根據權利要求1所述的系統，其中所述可執行代碼還使得所述至少一個處理器：

通過將所述微面元模型獨立地作為三通道測量應用于RGB紅綠藍測量光譜來生成所述非參數密集制表的一維表示，每個三通道測量具有紅色通道、綠色通道以及藍色通道。

10.一種計算機實現的用于反射表示的方法，包括：

獲得與各向同性材料的表面上的反射關聯的被測三維樣本數據；

將所述被測三維樣本數據擬合到包括一維函數的模型以生成所述模型的一維表示，所述擬合包括將模型擬合度量應用于所述被測三維樣本數據來進行，所述模型擬合度量使用壓縮函數和非漸進遞增函數的比的非負非零冪來計算，所述壓縮函數和所述非漸進遞增函數通過所述被測三維樣本數據的歸一化值來限定；以及

至少基于所述模型的所述一維表示來渲染一個或多個圖像。

11.根據權利要求10所述的方法，其中：

所述模型擬合度量包括至少基于三角度參數化的體積形式加權，所述三角度參數化對應于所述被測三維樣本數據的三個維度。

12.根據權利要求10所述的方法，其中：

所述模型擬合度量包括雙向反射分布函數BRDF重要性加權，所述雙向反射分布函數BRDF重要性加權至少基于在入射照明方向上的局部遮陰積分中的雙向反射分布函數BRDF。