逆向繪制中反射屬性重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、本文論述了如何從圖像重構(gòu)物體表面的反射屬性。在現(xiàn)實(shí)世界中，一個(gè)物體表面的視覺(jué)效果通常是由光照、物體表面的材質(zhì)屬性和表面的幾何結(jié)構(gòu)決定。從真實(shí)圖像重構(gòu)物體的反射特性用以真實(shí)感場(chǎng)景的自由繪制，屬于逆向繪制技術(shù)的研究范疇，在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中有著廣泛的應(yīng)用前景。由于真實(shí)世界物體的多樣性，想要找到一種通用技術(shù)用于恢復(fù)所有物體反射特性是不可能的，只能采取分而治之的原則。除此之外，現(xiàn)實(shí)物體的高光和紋理也給反射特性恢復(fù)帶來(lái)了很大的困難。圍繞反射屬性

2、重構(gòu)技術(shù)中的難點(diǎn)問(wèn)題，本文進(jìn)行了有益的探索，取得如下成果： 首先，本文提出一種有效重構(gòu)三維高光物體反射特性的方法。現(xiàn)實(shí)物體的高光部分增加了真實(shí)感繪制的復(fù)雜度，同樣在重構(gòu)反射特性時(shí)，為了達(dá)到理想的效果必須分離漫反射分量與高光分量。對(duì)于這類物體，本文采用高光檢測(cè)和分離算法，可靠地分離出射輻射度中的漫反射分量和高光反射分量。分離的結(jié)果用于分別擬合反射模型中的漫反射參數(shù)與高光參數(shù)，從而減少擬合過(guò)程中兩部分參數(shù)的相互影響。相比于直接使用測(cè)

3、量數(shù)據(jù)擬合模型參數(shù)的方法，本方法更加精確快速。 其次，本文提出了一種重構(gòu)多材質(zhì)物體反射屬性的方法。對(duì)多材質(zhì)的物體進(jìn)行反射屬性重構(gòu)是非常困難的，因?yàn)楸砻嫔先我稽c(diǎn)的反射屬性都可能與其他點(diǎn)不同。本文假定物體表面由若干種基本材質(zhì)組成，每一點(diǎn)可以表示為基本材質(zhì)的加權(quán)和，需要求解的是每種基本材質(zhì)的反射模型參數(shù)以及表面每一點(diǎn)的權(quán)重。這樣就把多材質(zhì)物體的反射屬性重構(gòu)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解這些未知參數(shù)的問(wèn)題。本文首先用聚類算法自動(dòng)計(jì)算基本材質(zhì)的種類，并根