Método de reconstrução com restrições físicas para a função de distribuição bidirecional de reflexão polarizada

LI Gengpeng ,  

CAI Wei ,  

YANG Zhiyong ,  

WANG Xiaowei ,  

WANG Yueyuan ,  

摘要

Em relação ao banco de dados da função de distribuição bidirecional de reflexão polarizada, onde os dados medidos apresentam precisão insuficiente durante a reconstrução por interpolação e tendem a violar restrições físicas, reduzindo a exatidão e a confiabilidade dos resultados de renderização polarizada, propõe-se um método de reconstrução com restrições físicas voltado para a renderização polarizada pBRDF. Primeiramente, os dados pBRDF são mapeados para o espaço de coordenadas cilíndricas para eliminar a singularidade dos parâmetros e as descontinuidades de borda; em seguida, obtém-se a matriz de Mueller inicial por meio de um método de interpolação linear local baseado em uma métrica periódica de distância, e aplicam-se sucessivamente a simetrização reciproca, o truncamento dos autovalores semi-definidos positivos de Cloude e a projeção de conservação de energia para garantir a viabilidade física do resultado reconstruído; finalmente, os dados reconstruídos são incorporados ao processo de traçado de raios polarizados para validação da renderização. Os resultados experimentais baseados no conjunto de dados KAIST mostram que este método comprime o tamanho do armazenamento dos dados de um único material de 912 MB para 650 MB; alcança uma taxa zero de violações físicas nos materiais Ouro e Silicone Roxo; em comparação com o método TD, os valores SSIM das imagens do grau de polarização e do ângulo de polarização do material Ouro aumentaram 4,3% e 4,5%, respectivamente, e para o Silicone Roxo 0,8% e 5,0%, respectivamente. Este método equilibra precisão de reconstrução, correção física e eficiência de armazenamento, fornecendo suporte eficaz para reconstrução de alta precisão de dados de medição pBRDF e renderização polarizada realista.

关键词

Função de distribuição bidirecional de reflexão polarizada;matriz de Mueller;representação em coordenadas cilíndricas;interpolação com restrições físicas;renderização polarizada

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