【技术实现步骤摘要】
一种基于定向统计分析的BRDF色域映射方法
本专利技术涉及计算机图形学中的材质外观管理领域，尤其涉及一种基于定向统计分析的BRDF色域映射方法。
技术介绍
计算机图形学和计算机视觉领域中，一般使用双向反射分布函数(BidirectionalReflectanceDistributionFunction，BRDF)对非透明单材质的反射属性进行建模。这是一个依赖于入射光方向和视点方向的四维函数，反映了材质表面某个固定的入射点上入射方向的辐照度微增量与其所引起的反射辐射亮度微增量之间的比值关系。3D材质打印过程中，目标设备墨水的材质反射属性决定了可重现材质的范围，这个范围称之为BRDF色域。与传统的颜色色域映射技术类似，BRDF色域映射技术将一个在目标设备BRDF色域范围外的源材质(BRDF)映射到其色域范围内，并找到一个目标材质(BRDF)使其与源材质(BRDF)的误差在给定的距离度量计算方法下最小。BRDF色域映射要保证源BRDF和目标BRDF具有相似的外观特征，如漫反射率、高光反射形态等。目前，BRDF色域映射方法可以划分为三类。第一类是材质空间方法。此类方法将B...
【技术保护点】
1.一种基于定向统计分析的BRDF色域映射方法，其特征在于该方法包括：(1)采集目标设备墨水的BRDF，并将其分解为漫反射部分和高光反射部分；(2)根据分解后的漫反射部分和高光反射部分，借助定向统计分析中的球面距方法，获取每个墨水BRDF的包括漫反射率、高光反射率以及散布矩阵的材质外观属性；(3)利用步骤(2)中的材质外观属性形成目标设备的BRDF色域；(4)对于需要映射的源BRDF，同样进行漫反射和高光反射分解，并获取包括漫反射率、高光反射率和散布矩阵的材质外观属性；(5)定义两个BRDF的相似性度量公式，并设定各个外观属性的权重；(6)基于BRDF的相似性度量公式，采用...
【技术特征摘要】
1.一种基于定向统计分析的BRDF色域映射方法，其特征在于该方法包括：(1)采集目标设备墨水的BRDF，并将其分解为漫反射部分和高光反射部分；(2)根据分解后的漫反射部分和高光反射部分，借助定向统计分析中的球面距方法，获取每个墨水BRDF的包括漫反射率、高光反射率以及散布矩阵的材质外观属性；(3)利用步骤(2)中的材质外观属性形成目标设备的BRDF色域；(4)对于需要映射的源BRDF，同样进行漫反射和高光反射分解，并获取包括漫反射率、高光反射率和散布矩阵的材质外观属性；(5)定义两个BRDF的相似性度量公式，并设定各个外观属性的权重；(6)基于BRDF的相似性度量公式，采用二次规划法优化将源BRDF映射到目标设备的BRDF色域，得到最终BRDF映射结果。2.根据权利要求1所述的基于定向统计分析的BRDF色域映射方法，其特征在于：步骤(1)具体包括：(1-1)采用反射测量仪采集目标设备墨水的BRDF集合{ρk(ωo,ωi)|k＝1,2,...,K}；其中，ρk(ωo,ωi)为目标设备墨水的第k个BRDF，K为目标设备墨水的BRDF总数，ωi和ωo分别表示入射光方向和视点方向；(1-2)按照以下步骤将每个BRDF分解为漫反射部分和高光反射部分：A：对任意ρk(ωo,ωi)，从中取三个样本数据：峰顶样本ρk,max(ωn,ωn)、峰底样本ρk,min(ωn,ωt)和近峰样本ρk,c(ωn,ωc)；其中ωn＝(0,0,1)为材质表面的法向，ωt＝(1,0,0)为材质表面的切向，ωc＝(sinθc,0,cosθc)是一个靠近峰顶的方向，θc＝π/32；B：基于上述三个样本，对给定的材质拟合一个具有如下形式的Phong模型：式中，kd为该Phong模型的漫反射项，是高光反射项，参数p控制高光反射的形态，是拟合的目标：C：寻找一个最接近法向的入射光方向满足其中ε是一个预设的小量，其反射值作为漫反射-高光反射分解的阈值；D：基于上述阈值，ρk(ωo,ωi)的漫反射部分和高光反射部分分别为：漫反射部分高光反射部分3.根据权利要求1所述的基于定向统计分析的BRDF色域映射方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：(2-1)目标设备墨水的第k个BRDF的漫反射率为对应漫反射部分的0...
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