精密レンダリング法とそのハイライト生成への応用
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概要
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多くの物体の稜線や頂点は微小な曲面でできているこれら曲率の大きな曲面には広い範囲の光源が映り込むため,ハイライトが発生することが多い.ハイライトは立体形状を認識する有力な手がかりとなる.コンピュータグラフィックスで写実的な画像を生成するには,正確なハイライト描画が不可欠である.丸められた稜線や頂点を細いポリゴンや微小なポリゴンで近似すると,これらのポリゴンは画素に比べ小さく,かつ法線の変化が大きい.このため,Zバッファ法のようなサンプリング手法でレンダリングするとエリアシングが発生する.本論文では,正確なハイライト表示と高精度のアンチ・エリアシングを同時に実現する,精密レンダリング法を提案する.本手法は,解析的アプローチにより輝度の近似解を求めることで,サンプリングの悪影響を排除する.まず,画像を縦横2方向に走査する直交スキャンライン法を用いて1画素内に投影されるポリゴンの領域を正確に求める.つぎに,1画素内に投影されたポリゴン領域内の面法線が張る立体角を積分範囲としてポリゴンの反射光を積分する.積分を簡単にするため極座標系に変換し,積分領域を単位球面上の三角形に分割して近似解の解析表現を得る.この結果,サンプリング手法に比べ,精度の良いハイライト表示が可能となった.計算機実験により本手法の有効性を確認した.
- 1992-04-15
著者
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