- Tytuł:
-
New surface reflectance model with the combination of two cubic functions usage
Nowy model odbicia światła od powierzchni wykorzystujący kombinację dwóch funkcji sześciennych - Autorzy:
-
Romanyuk, Oleksandr
Zavalniuk, Yevhen
Pavlov, Sergii
Chekhmestruk, Roman
Bondarenko, Zlata
Koval, Tetiana
Kalizhanova, Aliya
Iskakova, Aigul - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/27315450.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
- Tematy:
-
bidirectional reflectance distribution function
cubic function
reflectance model
shading
combined function
dwukierunkowa funkcja rozkładu współczynnika odbicia
funkcja sześcienna
model współczynnika odbicia
cieniowanie
funkcja łączona - Opis:
-
In the article themodel of light reflection based on the combination of two cubicbidirectional reflectancedistribution functions is developed.The main components of color and the main requirements for reproducing the object`s glaresareanalyzed. The usage characteristicsof Cook-Torrance, Bagher, Oren-Nayar, coupled Shirley reflection models are described. The advantages and disadvantages of the highly productive Blinn-Phong modelare considered. The necessity of approximating the Blinn-Phong model by a function of low degree is justified. The characteristics of the cubic polynomial approximation of the Blinn-Phong model are determined. It was established that the main drawback of this approximation is a significant deviationof the function from the reference function in the glare’sattenuation zone. Thecombined function that combines two cubic functions is proposed. The first cubic function reproduces the glare’s epicenter, and the second replaces the specified function in the attenuation zone. A system of equationsfor calculating the coefficients of the second function was created. The formula for the connectionpointof two cubic functions is obtained. A graphof the developed combined model based on cubic functions is obtained. For the combined and original cubic functions a comparison of the maximum relative errors in the glare’sepicenterzone, the maximum absolute errors, and the relative errors at the inflection point was made. A three-dimensional plot of the absolute error of the combined cubic model from the Blinn-Phong modeldepending on the shininessand the angle value is built. Visualization results based on the combined and the original cubic functionsare compared. It is confirmed that the proposed reflection model increases the realismof glare formation in the attenuation zone. The resulting combined reflection model provides a highlyaccurate approximation of the Blinn-Phong model and is highly efficient because the third power function is used.
W artykule opracowano model odbicia światła oparty na kombinacji dwóch sześciennych dwukierunkowych funkcji rozkładu odbicia.Przeanalizowano główne składniki koloru i główne wymagania dotyczące odtwarzania odblasków obiektu. Opisano charakterystykę użytkowania modeli odbicia Cooka-Torrance'a, Baghera, Orena-Nayara i Shirleya. Rozważono zalety i wady wysoce wydajnego modelu Blinn-Phong. Uzasadniono konieczność aproksymacji modelu Blinna-Phonga funkcją niskiego stopnia. Określono charakterystykę wielomianu sześciennego aproksymującego model Blinna-Phonga. Ustalono, że główną wadą tej aproksymacji jest znaczne odchylenie funkcji od funkcji odniesienia wstrefie tłumienia olśnienia. Zaproponowano funkcję kombinowaną, która łączy dwie funkcje sześcienne. Pierwsza funkcja sześcienna odtwarza epicentrum olśnienia, a druga zastępuje określoną funkcję w strefie tłumienia. Stworzono układ równań do obliczania współczynników drugiej funkcji. Uzyskano wzór na punkt połączenia dwóch funkcji sześciennych. Uzyskano wykres opracowanego połączonego modelu opartego na funkcjach sześciennych. Dla połączonychi oryginalnych funkcji sześciennych dokonano porównania maksymalnych błędów względnych w strefie epicentrum olśnienia, maksymalnych błędów bezwzględnych i błędów względnych w punkcie przegięcia. Zbudowano trójwymiarowy wykres błędu bezwzględnego połączonego modelusześciennegoz modelu Blinna-Phonga w zależności od połysku i wartości kąta. Porównano wyniki wizualizacji oparte na połączonych i oryginalnych funkcjach sześciennych. Potwierdzono, że proponowany model odbicia zwiększa realizm powstawania odblasków w strefie tłumienia. Wynikowypołączony model odbicia zapewnia bardzo dokładne przybliżenie modelu Blinna-Phonga i jest bardzo wydajny, ponieważ używana jest funkcja trzeciej potęgi. - Źródło:
-
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2023, 13, 3; 101--106
2083-0157
2391-6761 - Pojawia się w:
- Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł