[发明专利]纹理内插

说明书

本公开涉及一种用于生成汽车部件上的涂层的数字表示的方法。该方法为渲染汽车油漆闪光提供了改进的纹理混合。本公开还涉及相应计算机系统。

技术领域

本公开涉及一种用于生成汽车部件上的涂层的数字表示的方法。该方法为渲染汽车油漆闪光(paint sparkle)提供了改进的纹理混合。本公开还涉及相应计算机系统。

背景技术

当前汽车油漆颜色设计过程基于应用于最常见的小平板的汽车油漆的物理样本。仅利用物理样本工作具有若干缺点。涂装样本昂贵并且花费时间。另外，由于成本，仅涂装小平板，并且从小样本推断涂层在不同三维形状(例如，车身)或不同灯光设置中看起来如何是困难的。汽车油漆常常被选择为具有角度明显(gonioapparent)效果的效果颜色，特别地由干涉和/或金属颜料(诸如金属片状颜料)或特殊效果片状颜料(诸如珠光片状颜料)引起的效果。

使用汽车油漆的外观的数字模型，在任意光照条件下，计算机产生应用于任意形状的汽车油漆的图像是可能的。双向纹理函数(BTF)表示也可以捕获汽车油漆的空间变化外观(诸如闪光)的这样的数字模型。基于应用于对象的汽车油漆的计算机产生的图像，虚拟地评估汽车油漆的颜色的特征是可能的。

BTF是作为观看和照明方向(即，观看和照明角度)的函数的纹理外观的表示。BTF通常通过在可能的观看和照明方向的半球的采样处对表面进行成像来捕获。BTF测量结果是图像的集合。BTF是6维函数。(Dana、Kristin J.、Bram van Ginneken、Shree K.Nayar、和Jan J.Koenderink.“Reflectance and Texture of Real-World Surfaces(现实世界表面的反射和纹理)”.ACM Transactions on Graphics 18，第1号(1999年1月1日)：1–34.https://doi.org/10.1145/300776.300778.)

PCT/EP2020/058444公开了一种用于生成对象的双向纹理函数(BTF)的方法。该方法包括：使用基于相机的测量设备，测量用于对象的初始BTF，使用分光光度计针对预先给定数量的不同测量几何构造(geometry)，捕获用于对象的光谱反射数据，以及使初始BTF适配于捕获的光谱反射数据以获得优化的BTF。

EP20182808.4公开了一种用于喷漆汽车部件的可视化的过程。该过程基于油漆的双向纹理函数(BTF)的测量和优化以及随后使用渲染软件对油漆在3D对象上的外观的模拟。BTF还包括纹理图像，纹理图像表示油漆效果颜料针对不同观看和照明几何构造的闪光。自然地，为所有可能的观察和照明方向捕获和存储闪光图像是不可能的。在渲染期间，当评估BTF时，因此需要从最近记录的相邻几何构造的闪光图像中内插(interpolate)给定几何构造的闪光图像。使用了线性内插，这导致稀疏闪光点的强度的强烈降低，以及因此降低的对比度和深度。因此，渲染的闪光缺乏对比度和深度，并且在变化的观察或照明条件下闪光点的动态是不合理的。此外，在闪光中可以观察到降低对比度的类似光晕(halo-like)的伪影。

本公开的目的是提供一种用于生成汽车油漆的闪光的更真实和合理的数字表示以及具有效果颜料涂层的汽车部件的更真实的可视化的方法。

发明内容

本公开提供了用于生成汽车部件上的涂层的数字表示的方法以及分别实现该方法的计算机系统，其具有独立权利要求的特征。在从属权利要求中和在说明书中描述了要求保护的方法和系统的进一步的特征和实施例。

该方法为渲染汽车油漆闪光使用了改进的纹理混合。取代线性内插函数，使用以随机转变点为中心的平滑阶跃函数来内插来自相邻纹理图像的像素值。以这种方式，内插直方图以及因此对比度得以保留。另外，在改变的观察和照明条件下，涂层表面的闪光动态被渲染得更逼真。

详细描述