反射剖面精确拟合的次表面散射计算方法

摘要：

近年来,随着电影、游戏、虚拟现实应用等对真实感要求的不断提高,针对人体组织、牛奶等半透明材质的实时渲染变得越发重要.针对当前大部分次表面散射计算方法难以正确估计散射范围的问题,提出了一种全新的次表面散射计算方法用以精确表示最大散射距离.首先,针对暴力蒙特卡洛光子追踪结果进行模拟,以得到反射剖面结果.其次通过多项式模型进行反射剖面拟合,计算精确着色点处的最大散射范围.最后,提出了一种新的重要性采样方案以减少蒙特卡洛所需的采样数,进一步提高计算效率.此外,方法所需的参数仅由着色点上的反射率以及材质平均自由程提供,以便于灵活调整渲染效果.实验证明,所提模型避免了之前对于散射范围的错误估计,对材质反射率复杂的区域具有更好的渲染精度,且渲染速率满足实时要求.

关键词：次表面散射、半透明材质、真实感渲染、函数拟合、实时渲染

所属期刊栏目：34

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;北京市自然科学基金;中国医学科学院医学科学创新基金;北京市生物医学工程高精尖创新中心

在线出版日期：2023-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：3757-3773