サンプル片のアクティブ計測による高品質な質感レンダリング

通过主动测量样品来实现高质量纹理渲染

基本信息

批准号：
18650048
负责人：
長澤純人
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18650048/
关键词：
高品質質感情報計測 BRDFモデル MEMS NEMS アクティブ計測高品質CGレンダリング

项目摘要

本研究課題は,サンプル片の光学異方性をアクティブ計測し,その計測値を直接用いることでCGレンダリングを行う.複雑な光学異方性を持つような物体表面でも,膨大な数値計算をすることなく高品質な質感レンダリングが実現できる.グラフィックエンジンのパワーが高くなっている現状で,計測に基づくレンダリングを行う意味は,複雑な質感を持つ表面のモデル化が不要になることである.物体表面の質感は微細な凹凸,吸収・反射,屈折・回折・干渉など複雑な物理現象の結果として得られる.特定の照明条件の下でならば,入射光と反射光の光学異方性の分布からある程度モデル化が可能である(BRDFなど).しかし,更に複雑な照明条件下では物体表面の光学異方性分布そのものが変化してしまうため,質感モデルを利用しても不自然なレンダリング結果になることがある.計測ベースのレンダリングならば,複雑な照明条件も実際の光源で再現して照射すればよく,物体表面で実際に起こっている複雑な現象のモデル化という問題を回避しつつ高品質な質感レンダリングを可能にする.光学異方性を持つサンプル片を高速に制御する手法としてMEMSミラーデバイスを検討した.このデバイスはMEMSミラーとして現在唯一市販されているもので,ミラーサイズが数ミリ角で共振周波数が500〜8kHz程度である.ただしサンプル片を付けると回転部の質量・慣性モーメントが変化するため,共振周波数は一般的に下がる.光源を照射しながら応答をCCDカメラで撮影し,サンプル片の接線方向と入射光の方向を自由に変化させながら,その計測値を直接レンダリングに用いる手法を検討した.照明の位置とCCDカメラの位置が固定になってしまうため,レンダリング情報が不足することがあり,このような場合の情報補完技術などが課題であるが,本研究で提案した手法の基本的な有効性は示された.

这项研究是在样品中测量光学型，并通过测量值直接进行CG渲染。无论如何，在当前的情况下，图形引擎的功能正在增加，基于测量的呈现的含义是，没有必要以复杂的纹理来对表面进行建模。复杂的物理现象，例如细性的不规则，吸收 /反射，折射，衍射和干扰，在某些照明条件下，光学和反射的光学和反射光的分布可以在某种程度上建模。 BRDF），但是在复杂的照明条件下，对象表面的光场的光场本身会发生变化，因此，即使使用了纹理，也是不自然的渲染结果。可以用实际的光源来再现和照射，而实际上在物体表面上发生的复杂现象的问题是避免的。高速的光学各向异性是唯一的MEM镜子，镜子的大小是谐振频率约为500-8 kHz。共价频率通常降低了，我们拍摄了直接使用测量值的方法，同时自由地更改样品的方向和入射光。在这种情况下，信息不足和信息互补技术是一个问题，但是这项研究中提出的方法的基本有效性已被指出。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Thermal Measurement System for Nano-Meter Scale Area Evaluation

用于纳米级面积评估的热测量系统

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proc. International Conference on Nanoscience and Technology
影响因子：
0
作者：
偉士大宗紀;大内誠;澤本光男;T.Kawasaki;A. Miyamoto;K.Tanaka
通讯作者：
K.Tanaka

A NOVEL SCANNING THERMAL MICROSCOPY SYSTEM

新型扫描热显微镜系统

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Proc. IEEE Micro Electro-Mechanical Systems Int. Conf.2007
影响因子：
0
作者：
Hasegawa;J.;Tokuda;E.;Tenno;T.;Tsujita;K.;Sawai;H.;Hiroaki;H.;Takenawa;T.;Itoh;T;Katsuhiro Tanaka
通讯作者：
Katsuhiro Tanaka

ナノ領域温度計測用マイクロシステムコンセプトと作製プロセス

纳米区域温度测量的微系统概念和制造工艺