Modified cosine-quadratic reflectance model

Abstract

У статті запропоновано нову модель відбиття світла. Модель ґрунтується на модифікованій косинус-квадратичній двонаправленій функції розподілу відбиття. Проаналізовано концепцію двонаправленої функції розподілу відбиття. Обговорено недоліки наявних фізично точних та емпіричних двонаправлених функцій розподілу відбиття, зокрема класичної косинус-квадратичної функції. Обґрунтовано необхідність розроблення нових емпіричних розподільних функцій. Проведено порівняння подвійних інтегралів півсферичної відбивної здатності еталонної функції Блінна та класичної косинус-квадратичної функції. На основі порівняння отримано новий вираз для обчислення косинус-квадратичної розподільної функції. Запропонований вираз дає змогу істотно підвищити точність відтворення епіцентру відблиску та призначений для використання у високопродуктивних системах тривимірного рендерингу.W artykule zaproponowano nowy model odbicia światła. Model ten opiera się na zmodyfikowanej dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia. Przeanalizowano koncepcję dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia. Rozważono główne niedociągnięcia istniejących, fizycznie dokładnych i empirycznych dwukierunkowych funkcji rozkładu odbicia, w szczególności klasycznej funkcji cosinus-kwadratowej. Uzasadniono potrzebę opracowania nowych empirycznych funkcji rozkładu. Dokonano porównania całek podwójnych współczynnika odbicia półkulistego funkcji odbicia Blinna i standardowej funkcji cosinus-kwadratowej. Na podstawie porównania uzyskano nowe wyrażenie umożliwiające obliczenie funkcji cosinus-kwadratowej. Proponowane wyrażenie pozwala znacząco zwiększyć dokładność odwzorowania epicentrum olśnienia oraz strefy tłumienia olśnienia i jest przeznaczone do stosowania w wysokowydajnych systemach renderowania trójwymiarowego.In the article, a new light reflectance model is proposed.The model is based on the modified cosine-quadratic bidirectional reflectance distribution function. The concept of bidirectional reflectance distribution function is analyzed.The disadvantagesof existing physically accurateand empirical bidirectional reflectance distribution functions, including classical cosine-quadratic function, are discussed. The necessity of new empiricaldistributive functions development is justified. The comparison of double integrals of hemispherical reflectivity of reference Blinn function and classical cosine-quadratic function is provided. Based on the comparison, the new expression of cosine-quadratic distributive function calculation is obtained.The proposed expression makes it possibleto significantly increase the accuracy of glare epicentrereproduction and is intended for use in highly productive three-dimensional rendering systems.