Phong BRDF Modeli ile Gerçek Zamanlı Işıklandırma

Bu makalede, görüntü tabanlı ışıklandırma altında izotropik İki Yönlü Yansıma Dağılım Fonksiyonları (BRDFs) oluşturmak için gerçek zamanlı yeni bir BRDF ışıklandırma ara yüzü önermekteyiz. Önerdiğimiz BRDF ışıklandırma arayüzü kullanıcıların Phong BRDF modelinin parametrelerini değiştirerek yeni BRDF’ler oluşturmasına müsaade etmektedir. BRDF ışıklandırma arayüzümüzün implementasyonu Shadertoy aracılığıyla programlanabilir grafik donanımından faydalanmaktadır ve çevresel ışıklandırma altında bir objenin üzerinde malzemenin gerçek zamanlı olarak gösterimini sağlamaktadır. 

Real-Time Shading with Phong BRDF Model

In this paper, we propose a novel real-time Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) shading interface for creating isotropic BRDFs in image-based lighting. Our proposed BRDF shading interface allows users to generate new BRDFs by tweaking parameters of underlying BRDF model, which is Phong BRDF model. The implementation of our BRDF shading interface utilizes programmable graphics hardware through Shadertoy, and it provides a real-time visualization of the material on an object in environment lighting.

___

  • [1] Töral, Ö.A., Ergun, S., Kurt, M., Öztürk, A. 2014. Mobile gpu-based importance sampling. The IEEE 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference, IEEE, Trabzon, Turkey, 510–513.
  • [2] Erdem, M.E., Erdem, I.A., Yılmaz, U., Atalay, V. 2004. Image-based extraction of material reflectance properties of a 3d rigid object. The IEEE 12th Signal Processing and Communications Applications Conference, IEEE, 245–248.
  • [3] Colbert, M., Pattanaik, S., Krivanek, J. 2006. BRDF-shop: creating physically correct bidirectional reflectance distribution functions, IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 26, No. 1, pp. 30–36.
  • [4] Nicodemus, F.E., Richmond, J.C., Hsia, J.J., Ginsberg, I.W., Limperis, T. 1977. Geometrical Considerations and Nomenclature for Reflectance. Final Report National Bureau of Standards, Washington, DC. Inst. for Basic Standards, National Bureau of Standards (US).
  • [5] Kurt, M., Szirmay-Kalos, L., Krivanek, J. 2010. An anisotropic brdf model for fitting and monte carlo rendering, SIGGRAPH Computer Graphics, Vol. 44, No. 1, pp. 1–15.
  • [6] Phong, B.T. 1975. Illumination for computer generated pictures, Communications of the ACM, Vol. 18, No. 6, pp. 311–317.
  • [7] Holzschuch, N., Pacanowski, R. 2017. A two-scale microfacet reflectance model combining reflection and diffraction, ACM Transactions on Graphics, Vol. 36, No. 4, pp. 66:1– 66:12.
  • [8] Soler, C., Subr, K., Nowrouzezahrai, D. 2018. A versatile parameterization for measured material manifolds, Computer Graphics Forum, Vol. 37, No. 2, pp. 135–144.
  • [9] Sun, T., Jensen, H.W., Ramamoorthi, R. 2018. Connecting measured brdfs to analytic brdfs by data-driven diffuse-specular separation, ACM Transactions on Graphics, Vol. 37, No. 6, pp. 273:1–273:15.
  • [10] Tongbuasirilai, T., Unger, J., Kronander, J., Kurt, M. 2019. Compact and intuitive data-driven brdf models, The Visual Computer. (Accepted for Publication).
  • [11] Matusik, W., Pfister, H., Brand, M., McMillan, L. 2003. A data-driven reflectance model, ACM Transactions on Graphics, Vol. 22, No. 3, pp. 759–769.
  • [12] Guarnera, G.C., Ghosh, A., Hall, I., Glencross, M., Guarnera, D. 2017. Material capture and representation with applications in virtual reality. ACM SIGGRAPH 2017 Courses, ACM, NY, USA, 6:1 – 6:72.
  • [13] Wikipedia, F.I. 2013. Shadertoy. https://en.wikipedia.org/wiki/Shadertoy (Access Date: 26.04.2019).
  • [14] Cook, R.L., Torrance, K.E. 1982. A reflectance model for computer graphics, ACM Transactions on Graphics, Vol. 1, No. 1, pp. 7–24.
  • [15] Ngan, A., Durand, F., Matusik, W. 2005. Experimental analysis of brdf models. The 16th Eurographics Symposium on Rendering, 117–126.
  • [16] Cabral, B., Olano, M., Nemec, P. 1999. Reflection space image based rendering. The 26th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co., NY, USA, 165–170.
  • [17] McAllister, D.K., Lastra, A., Heidrich, W. 2002. Efficient rendering of spatial bidirectional reflectance distribution functions. The ACM SIGGRAPH/EUROGRAPHICS Conference on Graphics Hardware, Eurographics Association, 79–88.
  • [18] Lafortune, E.P., Foo, S.-C., Torrance, K.E., Greenberg, D.P. 1997. Non-linear approximation of reflectance functions. SIGGRAPH ‘97, ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co., NY, USA, 117–126.
  • [19] Ward, G.J. 1992. Measuring and modeling anisotropic reflection. SIGGRAPH ‘92, ACM, NY, USA, 265–272.
  • [20] Green, P., Kautz, J., Durand, F. 2007. Efficient reflectance and visibility approximations for environment map rendering, Computer Graphics Forum, Vol. 26, No. 3, pp. 495–502.
  • [21] Krivanek, J., Colbert, M. 2008. Real-time shading with filtered importance sampling, Computer Graphics Forum, Vol. 27, No. 4, pp. 1147–1154.
  • [22] Bagher, M.M., Snyder, J., Nowrouzezahrai, D. 2016. A non-parametric factor microfacet model for isotropic brdfs, ACM Transactions on Graphics, Vol. 35, No. 5, pp. 159:1–159:16.
  • [23] Bilgili, A., Öztürk, A., Kurt, M. 2011. A general brdf representation based on tensor decomposition, Computer Graphics Forum, Vol. 30, No. 8, pp. 2427–2439.
  • [24] Jeremias, P., Quilez, I. 2013. Shadertoy: live coding for reactive shaders. ACM SIGGRAPH 2013 Computer Animation Festival, ACM, NY, USA, 1–1.
  • [25] Parisi, T. 2012. WebGL: Up and Running. 1st, O'Reilly Media, Inc.
  • [26] Wikipedia, F.I. 2011. WebGL (Web Graphics Library). https://en.wikipedia.org/wiki/WebGL (Access Date: 26.04.2019).
  • [27] Kajiya, J.T. 1986. The rendering equation, Computer Graphics, Vol. 20, No. 4, pp. 143–150. (Proc. SIGGRAPH ’86).
  • [28] Alekseev, A. 2014. Physically Based Rendering. https://www.shadertoy.com/view/XsfXWX (Access Date: 26.04.2019).
  • [29] Debevec, P. 1998. Rendering synthetic objects into real scenes: bridging traditional and image-based graphics with global illumination and high dynamic range photography. The 25th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, ACM, NY, USA, 189–198.
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-9304
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Dijital Baskılı Kumaşlarda Kuruma Davranışı Üzerine Deneysel Bir Çalışma

Şehpal ÖZDEMİR, FÜSUN DOBA KADEM

Çevresel Kirleticilere Karşı Kuyu Koruma Alanının Parçacık Taşınımı ile Değerlendirilmesi: Menderes (İzmir) Örneği

Celalettin ŞİMŞEK, Nurcihan TAŞKIN, Murat ÖZDAYI, VEHBİ ÖZACAR, Feride ÖZYOL

Zamanda Sürekli ve Süreksiz Yeraltısuyu Kot, Sıcaklık ve Özgül Elektriksel İletkenlik Verileri Işığında Demre Kıyı Akiferinde (Antalya) Yeraltısuyu Akım Dinamiği

PINAR AVCI, CELAL SERDAR BAYARI, NACİYE NUR ÖZYURT

Türkçe Metinlerde Duygu Analizi için Farklı Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Mansur Alp TOÇOĞLU, AZER ÇELİKTEN, İrfan AYGÜN, ADİL ALPKOÇAK

Eu (III) 'un Narcissus Tazetta L. Yaprak Tozu Üzerine Biyosorpsiyonu

Süleyman İNAN, Bekir ÖZKAN

Stabilize Edilmiş İzmir Körfez Bölgesi Doğu Kıyı Şeridi Delta Zeminlerinin XRD ve SEM Analizleri

OKAN ÖNAL, Çağrıhan SARIAVCI

Phong BRDF Modeli ile Gerçek Zamanlı Işıklandırma

MURAT KURT

Geliştirilmiş Benzetilmiş Tavlama Algoritması Kullanılarak Minimum Fiyat, Minimum Ağırlık ve Maksimum Doğal Frekans Açısından Hibrit Grafit-Keten/Epoksi Tabakalı Kompozitlerin Optimum Tasarımı

LEVENT AYDIN, MELİH SAVRAN

Öbek Eşzamanlılığın Nedensellik Entropisi ile Belirlenmesi

ÖZGE CANLI, SERKAN GÜNEL

Farklı Toprak Kullanım Alanlarında Poliaromatik Hidrokarbon (PAH) Kirliliği: İlkbahar Mevsimi

GİZEM EKER ŞANLI, Sabriye SİVRİ