Memo of "Experimental Analysis of BRDF Models" in Japanese

参考文献

• "Experimental Analysis of BRDF Models"
  • http://people.csail.mit.edu/addy/research/brdf/
  • slides: http://people.csail.mit.edu/addy/research/ngan05_brdf_eval_ppt.pdf
  • paper: http://people.csail.mit.edu/addy/research/ngan05_brdf_eval.pdf

• "Physically-Based Shading at Disney (Brent Burley)" SIGGRAPH 2012
  • slides: http://blog.selfshadow.com/publications/s2012-shading-course/burley/s2012_pbs_disney_brdf_slides_v2.pdf
  • paper: http://blog.selfshadow.com/publications/s2012-shading-course/burley/s2012_pbs_disney_brdf_notes_v2.pdf

• BRDF のシェーディングモデルと BRDF の実測値の比較結果の説明 - OLD hanecci’s blog : 旧 はねっちブログ

メモ

• "Experimental Analysis of BRDF Models" の個人用メモです.
• 内容はかなりざっくりとしているので, きちんとした情報が元資料を参照していただけると助かります.

• スライドのタイトルです.

• 計算で求めるタイプ(analytical)の反射モデルについて, BRDF の測定データと比較しながら評価します.

• 位置による依存を無視した場合, BRDF は下図のように入射ベクトル(θi,φi), 出射ベクトル(θo,φo)の 4 つの入力パラメータを与えると, その反射率 ρ(θi,φi; θo,φo)を返します.

• 一方で異方性ではなく, 等方性のマテリアルの場合, 下図のようにφi と φo の代わりにその差分φdiff を使うことができるので入力のパラメータが 3 つになります.

• 下図に 過去のBRDF の測定結果についてリストアップされています. (僕は一番下の MERL のものしか聞いたことがなかったです.)

• 下図は今回 BRDF のフィティングに使うシェーディングモデルです.

• BRDF の測定データとしては下図のように MERL の等方性マテリアルのものを使いますが, このときにレンズフレアや grazing angle 付近の信頼性の低いデータについては前処理をして除去しておきます.一方で, 異方性マテリアルのデータについては今回の研究で新しく測定し直しています.

• 下図は異方性マテリアルの測定データについてです.

• 測定データに合うように, BRDF フィティングする際に使うシェーディングモデルと誤差の評価についてです.

• BRDF フィティング時のエラーです. グラフの説明については BRDF のシェーディングモデルと BRDF の実測値の比較結果の説明 - OLD hanecci’s blog : 旧 はねっちブログを参考にして下さい.

• 数値誤差だけを見ると, 下図の上にある方がよくフィティングできたものです.

• 下図は結論のスライドで, 等方性のマテリアルに対しては He, Cook-Torrance, Ashikhmin が良かったらしいです.
• 異方性マテリアルについては Ashikhimn 向けにマイクロファセットに基づいて BRDF を生成する方法がうまくいったようです.