[发明专利]用于各向同性双向反射分布函数的非参数微面元因子模型

权利要求书

1.一种用于反射表示的系统，包括：

至少一个处理器；和

计算机可读存储介质，存储可执行代码，所述可执行代码在由所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器：

获得与各向同性材料的表面上的反射关联的被测三维样本数据；

通过在保持剩余因子恒定的同时迭代地更新独立因子，将所述三维样本数据拟合到包括一维函数的微面元模型，以生成所述反射的非参数密集制表的一维表示，所述一维函数是所述微面元模型中的因子；以及，

使用所述非参数密集制表的一维表示来渲染一个或多个图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述被测三维样本数据表示对所述各向同性材料的所述表面上的点的亮度的外观的测量。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

亮度的所述外观至少基于在相对于所述各向同性材料的所述表面的不同的视野和光位置下感知的亮度。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述可执行代码还使得所述至少一个处理器：

使用拟合度量来将所述三维样本数据拟合到所述微面元模型，所述拟合度量使用平方和加权来计算，其中所述平方和加权包括应用所述被测三维样本数据的测量幅度的不恒定函数。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述可执行代码还使得所述至少一个处理器：

使用交替加权最小二乘AWLS数值技术来最小化所述拟合度量。

6.根据权利要求1所述的系统，其中作为所述微面元模型中的所述因子的所述一维函数包括三个一维函数，所述三个一维函数对应于所述被测三维样本数据的三个维度。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：

所述因子包括：

菲涅尔因子F，所述菲涅尔因子F表示所述反射对扩散角θ_d的依赖关系；

正态分布函数D，所述正态分布函数D表示微面元法线与表面宏观尺度法线形成角θ_h的概率；以及

几何因子G，所述几何因子G表示作为光方向的倾斜度或视野方向的倾斜度中的一个或多个的函数的、到微观几何结构本身上的微观几何结构遮蔽和相互反射光。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述可执行代码还使得所述至少一个处理器：

通过将所述微面元模型独立地应用于测量光谱的每个颜色通道来生成所述非参数密集制表的一维表示。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述可执行代码还使得所述至少一个处理器：

通过将所述微面元模型独立地作为三通道测量应用于RGB红绿蓝测量光谱来生成所述非参数密集制表的一维表示，每个三通道测量具有红色通道、绿色通道以及蓝色通道。

10.一种计算机实现的用于反射表示的方法，包括：

获得与各向同性材料的表面上的反射关联的被测三维样本数据；

将所述被测三维样本数据拟合到包括一维函数的模型以生成所述模型的一维表示，所述拟合包括将模型拟合度量应用于所述被测三维样本数据来进行，所述模型拟合度量使用压缩函数和非渐进递增函数的比的非负非零幂来计算，所述压缩函数和所述非渐进递增函数通过所述被测三维样本数据的归一化值来限定；以及

至少基于所述模型的所述一维表示来渲染一个或多个图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述模型拟合度量包括至少基于三角度参数化的体积形式加权，所述三角度参数化对应于所述被测三维样本数据的三个维度。

12.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述模型拟合度量包括双向反射分布函数BRDF重要性加权，所述双向反射分布函数BRDF重要性加权至少基于在入射照明方向上的局部遮阴积分中的双向反射分布函数BRDF。