Çift yönlü saçılma dağılım işlevi - Bidirectional scattering distribution function

Tanımı BSDF (çift ​​yönlü saçılma dağılım işlevi) iyi standardize edilmemiştir. Terim muhtemelen 1980'de Bartell, Dereniak ve Wolfe tarafından tanıtıldı.[1] Çoğu zaman, ışığın bir yüzey tarafından saçılma şeklini tanımlayan genel matematiksel işlevi adlandırmak için kullanılır. Bununla birlikte, pratikte, bu fenomen genellikle yansıyan ve iletilen bileşenlere ayrılır ve bunlar daha sonra ayrı olarak ele alınır. BRDF (çift ​​yönlü yansıma dağılım fonksiyonu) ve BTDF (çift ​​yönlü geçirgenlik dağıtım fonksiyonu).

BSDF: BRDF + BTDF
  • BSDF bir üst kümedir ve BRDF ve BTDF. Tüm BxDF işlevlerinin arkasındaki kavram, girişlerin herhangi iki açı olduğu bir kara kutu olarak tanımlanabilir; biri gelen (olay) ışın için, ikincisi ise yüzeyin belirli bir noktasında giden (yansıtılan veya iletilen) ışın içindir. Bu kara kutunun çıktısı, belirli bir açı çifti için gelen ve giden ışık enerjisi arasındaki oranı tanımlayan değerdir. Kara kutunun içeriği, gerçek yüzey davranışını aşağı yukarı doğru bir şekilde modellemeye ve yaklaşık olarak tahmin etmeye çalışan matematiksel bir formül veya ölçülen verilerin ayrı örneklerine dayalı olarak çıktı üreten bir algoritma olabilir. Bu, fonksiyonun 4 (+1) boyutlu (2 3B açı için 4 değer + ışığın dalga boyu için 1 isteğe bağlı) olduğu anlamına gelir, bu da basitçe 2B ile temsil edilemeyeceği ve hatta bir 3B grafikle temsil edilemeyeceği anlamına gelir. Literatürde bazen görülen her 2B veya 3B grafik, işlevin yalnızca bir bölümünü gösterir.
  • Bazıları terimi kullanma eğilimindedir BSDF basitçe BxDF işlevlerinin tüm ailesini kapsayan bir kategori adı olarak.
  • Dönem BSDF Bazen, sadece gelen ışık açısının bir fonksiyonu olarak, saçılma miktarını (saçılan ışık değil) tanımlayan işlev için biraz farklı bir bağlamda kullanılır. Bu bağlamı açıklamak için bir örnek: mükemmel bir lambertian yüzey için BSDF (açı) = sabit. Bu yaklaşım, örneğin parlak yüzeylerin imalatçıları tarafından çıktı kalitesini doğrulamak için kullanılır.[açıklama gerekli ]
  • Terimin başka bir son kullanımı BSDF Satıcılar bunu, iyi bilinen basit cg algoritmalarını kapsayacak şekilde "akıllı" bir kategori olarak kullandıklarında, bazı 3B paketlerde görülebilir. Phong, Blinn – Phong vb.
  • BSDF'nin satın alınması insan yüzü 2000 yılında Debevec et al.[2] tam anlamıyla yoldaki son önemli atılımlardan biriydi sanal sinematografi ultra fotogerçekçi özelliği ile dijital benzerlikler. Ekip, dünyadaki ilk yeraltı saçılması bileşeni (özel bir BTDF durumu) kullanarak en basit ışık sahne hareketli ışık kaynağından oluşan, hareketli yüksek çözünürlüklü dijital kamera, 2 polarizörler birkaç pozisyonda ve gerçekten basit algoritmalar mütevazı bilgisayar.[2] Ekip, mevcut bilimsel bilgileri kullandı. ışık havadan yağ tabakasından yansıyan ve saçılan polarizasyon içinde seyahat eden ışık cilt polarizasyonunu kaybeder.[2] Yüzey altı saçılma bileşeni, simüle içeriden sürekli yüksek saçılımlı bir ışık parlaması olarak modeller, hangi cilt olmadan gerçekçi görünmüyor. ESC Eğlence tarafından kurulan bir şirket Warner Brothers Resimleri özellikle görsel efektler / sanal sinematografi sistemi yapmak için Matrix Yeniden Yüklendi ve Matrix Devrimleri Aşağıdakilerden oluşan yaklaşık bir analitik BRDF için parametreleri izole etti lambertian yayılma bileşen ve değiştirilmiş aynasal Phong ile bileşen Fresnel bir çeşit etki.[3]

BxDF işlevlerine genel bakış

BRDF ile BSSRDF
  • BDF (Çift yönlü dağıtım işlevi) toplu olarak BRDF ve BTDF tarafından tanımlanır.
  • BSSRDF (Çift yönlü saçılma-yüzey yansıtma dağılım fonksiyonu veya Çift yönlü yüzey saçılımı RDF)[4][5] Giden ışıma ile olay akışı arasındaki ilişkiyi açıklar; yeraltı saçılması (SSS). BSSRDF, ışığın bir yüzeye çarpan herhangi iki ışın arasında nasıl taşındığını açıklar.
  • BRDF (Çift yönlü yansıma dağılımı işlevi)[4] ışığın aynı noktada girip çıktığını varsayan basitleştirilmiş bir BSSRDF'dir (sağdaki resme bakın).
  • BTDF (Çift yönlü geçirgenlik dağılım fonksiyonu)[1] BRDF'ye benzer ancak yüzeyin karşı tarafı içindir. (üst resmi gör).
  • BSSTDF (Çift yönlü saçılma yüzeyi geçirgenlik dağılım fonksiyonu) BTDF gibidir ancak yüzey altı saçılımı vardır.
  • BSSDF (Çift yönlü saçılma-yüzey dağılım fonksiyonu) toplu olarak BSSTDF ve BSSRDF tarafından tanımlanmıştır. Ayrıca şöyle bilinir BSDF (Çift yönlü saçılma dağılım işlevi).

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Bartell, F. O .; Dereniak, E. L .; Wolfe, W.L. (1980). "Çift yönlü yansıma dağılım fonksiyonu (BRDF) ve çift yönlü geçirgenlik dağılım fonksiyonu (BTDF) teorisi ve ölçümü". Optik Sistemlerde Radyasyon Saçılması. 0257. SPIE Cilt Bildirileri. 257 Optik Sistemlerde Radyasyon Saçılması: 154–160. doi:10.1117/12.959611. Alındı 14 Temmuz 2014. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım Edin)
  2. ^ a b c Debevec, Paul; Tim Hawkins; Chris Tchou; Haarm-Pieter Duiker; Westley Sarokin; Mark Sagar (2000). "Bir insan yüzünün yansıtma alanını elde etmek". 27. Yıllık Bilgisayar grafikleri ve interaktif teknikler konferansının bildirileri - SIGGRAPH '00. ACM. s. 145–156. doi:10.1145/344779.344855. ISBN  978-1581132083.
  3. ^ Haber, Jörg; Demetri Terzopoulos (2004). "Yüz modelleme ve animasyon". SIGGRAPH 2004 ders notları konferansının bildirileri - GRAPH '04. ACM. s. 6 – es. doi:10.1145/1103900.1103906. ISBN  978-0111456781.
  4. ^ a b Nicodemus, F. E .; Richmond, J. C .; Hsia, J. J .; Ginsberg, I. W .; Limperis, T. (1977). "Geometrik Hususlar ve Yansıtma için İsimlendirme" (PDF). Teknik Rapor NBS MN-160, Ulusal Standartlar Bürosu. Alındı 14 Temmuz 2014.
  5. ^ Jensen, H. W .; Marschner, S. R .; Levoy, M .; Hanrahan, P. (2001). "Yeraltı Hafif Taşımacılığı için Pratik Bir Model" (PDF). 28. Yıllık Bilgisayar grafikleri ve interaktif teknikler konferansının bildirileri - SIGGRAPH '01. graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/bssrdf/. ACM SIGGRAPH 2001 Bildirileri. S.511–518. CiteSeerX  10.1.1.503.7787. doi:10.1145/383259.383319. ISBN  978-1581133745. Alındı 14 Temmuz 2014.

Dış bağlantılar