曲率に依存する反射関数を用いた半透明物体の高速レンダリング(コンピュータグラフィックス(CG)基礎,<小特集>ディジタルエンターテイメントにおける数理・技術とコンテンツ論文)
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概要
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CGを用いて人間の肌や大理石に代表される半透明物体を表現するために,物体内部で生じる表面下散乱現象を考慮することは有効な手段といえる.しかし表面下散乱の物理的に正確なモデル化には,大域照明モデルを導入せざるを得ず,実時間でのレンダリングにはほど遠いのが現状である.表面下散乱による影響は,物体表面の起伏の激しい点において特に顕著であると考えられる.そこで本研究では物体表面の起伏の強さを表す指標として,曲率を導入する.曲率は物体表面上で局所的に決定されるパラメータであるため,局所照明モデルが適用可能であり,高速なレンダリングが実現される.まず与えられた物体と同じ物質パラメータを有する半径γの球について,単一の白色な平行光源下で球表面の放射輝度分布を推定する.半径rの球面の曲率は1/rで表されるため,様々な半径の球面に対する放射輝度分布を調査することにより,曲率κ,光源と法線とのなす角θ_iに対する反射関数g_r(θ_i,κ)をルックアップテーブル(LUT)として取得する.レンダリング時にはあらかじめ曲率が計算されたポリゴンモデルに対し,LUTをテクスチャとして参照することで,リアルタイムに表面下散乱の影響を考慮したレンダリングが可能となる.
- 2010-11-01
著者
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土橋 宜典
北海道大学 大学院 情報科学研究科
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森島 繁生
早稲田大学大学院理工学研究科森島繁生研究室
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久保 尋之
早稲田大学
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土橋 宜典
北海道大学大学院情報科学研究科
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土橋 宜典
北海道大学
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久保 尋之
早稲田大学大学院先進理工学研究科:日本学術振興会
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土橋 宣典
北海道大学大学院情報科学研究科
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森島 繁生
早稲田大学理工学術院
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森島 繁生
早稲田大学大学院先進理工学研究科
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土橋 宜典
北海道大学大学院工学研究科
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森島 繁生
早稲田大学
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