基于Blinn模型的不透明物體反射屬性建模技術(shù).pdf

1、不透明物體表面材質(zhì)反射屬性的重建工作，是虛擬現(xiàn)實(shí)中重要的研究?jī)?nèi)容之一。對(duì)于物體的表面材質(zhì)進(jìn)行重建，可以提高物體的真實(shí)感，并且模擬出物體表面在不同光照下的明暗變化?；谡鎸?shí)感的建模在游戲，影視，文物數(shù)字化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 現(xiàn)有不透明物體表面的材質(zhì)采集一般是使用物理的方法進(jìn)行，這種測(cè)量方法通過(guò)反射率測(cè)量計(jì)進(jìn)行直接測(cè)量。測(cè)量的主要設(shè)備部件包括了測(cè)角儀，探測(cè)器，光源，及一套數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)。傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備價(jià)格昂貴，測(cè)量的步驟也

2、非常繁雜。本文實(shí)現(xiàn)了一套物體表面材質(zhì)的計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用三維結(jié)構(gòu)光掃描儀掃描獲得的模型以及通過(guò)相機(jī)拍攝的圖片集，計(jì)算出物體表面的材質(zhì)信息。該系統(tǒng)的成本較低也較容易實(shí)現(xiàn)。有了物體表面的材質(zhì)信息之后，本文實(shí)現(xiàn)了在新的光照條件下的物體效果展示。
　　 本文首先使用三維結(jié)構(gòu)光掃描儀獲得模型的三維點(diǎn)云，并進(jìn)行面片化處理，并計(jì)算出表面法向量。本文為了采集物體材質(zhì)信息，拋棄了有投影儀光源影響下獲得的頂點(diǎn)顏色，而是使用紋理映射的方式獲取表面顏

3、色信息。本文使用相機(jī)拍攝在不同光照條件下物體的紋理照片集，并且使用鋼球標(biāo)定的方式對(duì)照片進(jìn)行光源標(biāo)定。基于紋理照片集，本文使用手動(dòng)標(biāo)定特征點(diǎn)的方式完成紋理的映射過(guò)程，并且使用并行加速的算法完成紋理的自遮擋區(qū)域剔除。
　　 接下來(lái)本文比較了各種雙向反射分布函數(shù)(BRDF)模型的優(yōu)劣，并選擇Blinn光照模型來(lái)模擬物體反射屬性。通過(guò)和轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定模型高光點(diǎn)的方法做比較，本文提出了一種基于手動(dòng)選擇高光點(diǎn)的方法來(lái)計(jì)算物體表面材質(zhì)屬性。通過(guò)手動(dòng)