Baseado na teoria Microfacet, quando a luz incide sobre uma superfície rugosa, ocorre um fenômeno significativo de múltiplas reflexões especulares, enquanto a tradicional função de distribuição bidirecional de refletância polarizada (Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function, pBRDF) não descreve bem esse fenômeno. Para obter um modelo pBRDF mais preciso e analisar melhor as características de polarização do material, este artigo, com base no modelo pBRDF de três componentes que inclui reflexão especular, reflexão difusa e reflexão difusa direcional, define ainda a relação entre o ângulo de fase de ordem superior e o ângulo de fase de primeira ordem. O modelo pBRDF aprimorado não considera apenas o fator de atenuação geométrica das múltiplas reflexões especulares, mas também introduz a definição do ângulo microfase, estabelecendo assim um modelo pBRDF de reflexão especular de ordem superior mais completo. Por meio da comparação de diferentes modelos pBRDF e validação combinada com um dispositivo de captura de características de polarização, os resultados experimentais mostram que o modelo proposto neste artigo é superior a outros modelos, sendo que o modelo de terceira ordem é geralmente melhor que o de segunda ordem. No renderização de imagens polarizadas, a relação sinal-ruído de pico e a similaridade estrutural média melhoraram em 10,09% e 2,97%, respectivamente, apresentando um resultado de renderização mais realista. A verificação mostra que o modelo pBRDF de reflexão especular de ordem superior proposto pode descrever com mais precisão as características de polarização da superfície do alvo.

modelo pBRDF de reflexão especular de ordem superior;teoria Microfacet;superfície rugosa;características de polarização;renderização de imagens polarizadas