Microfacet理論に基づき、光が粗い表面に照射されると顕著な多重鏡面反射現象が発生しますが、従来の偏光双方向反射分布関数（Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function、pBRDF）はこの現象を十分に記述できていません。より正確なpBRDFモデルを得て材料の偏光特性をより良く解析するために、本稿では鏡面反射、拡散反射および指向性拡散反射を含む三成分pBRDFモデルを基礎として、高階微相位角と一次位相角の関係をさらに定義しました。改良されたpBRDFモデルは、多重鏡面反射の幾何減衰因子を考慮するだけでなく、微相位角の定義を導入し、より包括的な高階鏡面反射pBRDFモデルを構築しました。異なるpBRDFモデルを比較し、偏光特性収集装置を用いて検証した結果、本稿で提案するモデルは他のモデルより優れており、三階モデルは二階モデルよりも一般的に効果が良いことが示されました。偏光画像レンダリングにおいて、ピーク信号雑音比および構造類似度の平均はそれぞれ10.09%および2.97%向上し、よりリアルなレンダリング効果を呈しました。本稿が提案する高階鏡面反射pBRDFモデルは、ターゲット表面の偏光特性をより正確に記述できることが検証されました。

高階鏡面反射pBRDFモデル;Microfacet理論;粗い表面;偏光特性;偏光画像レンダリング