面光源で照らされた物体の照度計算法
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概要
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計算機を用いて写実的な画像を生成することはCGの重要な課題の一つである.日常的に使われている光源の多くは固有の大きさを持つ面光源である.現実的な照明条件の下で画像を生成するには,面光源で照らされた物体の反射を正確に求める必要がある.面光源はサンプリングにより点光源の集合で近似できるが,点光源数が十分でないとエリアシングが生じる.エリアシングを完全に除去するには.面光源による照度を解析的に求める必要がある.物体の反射特性は,一般に,拡散反射成分と鏡面反射成分とに分けることができる.このうろ,拡散反射成分の積分は計算が簡単なため,すでに解析解が求められている.しかし,鏡面反射成分は入射方向と視線方向の両者に依存した複雑な積分となるので,解析解は求められていない.本論文では,多角形の完全拡散面光源で照明される条件のもとで,鏡面反射成分と拡散反射成分の両者の反射特性を持つ物体の照度の解析解を導出する.次に,その具体的計算方法を提案する.反射強度の算出にはPhongのモデルを用いるが,入反射のエネルギーを保存するように改良する.面光源内の照度積分を簡単にするための工夫として,曲座標系を導入する.光源を単位球上に投影したのち,光源を球面上の三角形に分割する.三角形の内部での積分は多項式近似で求める.計算機実験により本手法の有効性を示す.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 1991-11-15
著者
-
高橋 時市郎
Nttヒューマンインタフェース研究所
-
田中 敏光
Nttヒューマンインタフェース研究所
-
田中 敏光
NTT ヒューマンインタフェース研究所知能ロボット研究部
-
高橋 時市郎
NTT ヒューマンインタフェース研究所知能ロボット研究部
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