Метод факторизации функции распределения двунаправленного отражения в трехмерных сценах
| dc.contributor.author | Романюк, А. Н. | |
| dc.contributor.author | Вяткин, С. И. | |
| dc.contributor.author | Войтко, В. В. | |
| dc.contributor.author | Романюк, О. В. | |
| dc.contributor.author | Romanyuk, Olexandr N. | |
| dc.contributor.author | Vyatkin, Sergey I. | |
| dc.contributor.author | Voitko, Viktoriia V. | |
| dc.contributor.author | Romanyuk, Oksana V. | |
| dc.date.accessioned | 2021-04-07T12:24:24Z | |
| dc.date.available | 2021-04-07T12:24:24Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description | Метод факторизации функции распределения двунаправленного отражения в трехмерных сценах = The method of factorizing the function of the distribution of bidirectional reflection in three-dimensional scenes / А. Н. Романюк, С. И. Вяткин, В. В. Войтко, О. В. Романюк // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 1 (479). – С. 91–96. | uk_UA |
| dc.description.abstract | Анотація. Функція розподілу двонаправленого відображення описує відображення світла від поверхні. Важливим є використання довільних двонаправлених відображень під час рендерингу в режимі реального часу. Метою роботи є підвищення реалістичності формування гладких поверхонь з використанням факторизації функції розподілу двонаправленого відображення в тривимірних сценах, що дає змогу адаптувати процес для використання сучасними графічними апаратними процесорами. Метод стиснення уявлення двонаправленого відображення має застосовуватися з використанням доступного зіставлення текстур і обчислювальних можливостей графічних процесорів. Наукова новизна роботи полягає в запропонованому чисельному методі гомоморфної факторизації, за допомогою якого можна розкласти довільні двонаправлені відображення на частини двох або більше факторів менших розмірностей, кожна з яких залежить від інтерпольованих геометричних параметрів. Порівняно з відомим методом факторизації на основі розкладання сингулярних значень запропонований метод генерує факторизацію тільки з позитивними факторами. Ця відмінність має велике практичне значення, оскільки робить його більш відповідним для сучасних графічних апаратних процесорів, забезпечуючи контроль над гладкістю результуючої поверхні, мінімізуючи відносну, а не абсолютну помилку, і може мати справу з розсіяними, розрідженими даними без окремого алгоритму вибірки та інтерполяції. Фізичний коефіцієнт відбиття поверхні може бути змодельований локально за допомогою двонаправленого методу функції розподілу відбивної здатності. Для однорідної поверхні вихідне випромінювання від точки в певному напрямку може бути розраховане з використанням інтеграла вхідного випромінювання над усіма вхідними напрямками. Чисельний підхід, заснований на сингулярному розкладанні, будує апроксимацію ряду, що складається з суми кількох добутків функцій. На відміну від чисельного підходу, в запропонованому методі використовується чистий добуток функцій у разі факторизації. Проєкції функцій визначають параметризацію множників відносно оригінальної параметризації двонаправленого відображення. Проєкції функцій можуть бути також нелінійними. Запропоноване роздільне уявлення функції уникає негативних чисел, що дає змогу використовувати прості і зручні в обчисленнях параметризації. Це забезпечує гнучкість запропонованого методу і зумовлює легкість його застосування на практиці. | uk_UA |
| dc.description.abstract1 | Abstract. The bidirectional reflection distribution function describes the reflection of light from a surface. It is important to use arbitrary bidirectional reflections when rendering in real-time. The aim of the work is to increase the realism of smooth surfaces using the factorization of the distribution function of bidirectional reflection in three-dimensional scenes, which allows us to adapt the process for use by modern graphic hardware processors. The bidirectional reflection representation compression method should be applied using available texture mapping and GPU computing capabilities. The scientific novelty of the work lies in the proposed numerical method of homomorphic factorization, with which it is possible to decompose arbitrary bidirectional reflections into products of two or more factors of smaller dimensions, each of which depends on the interpolated geometric parameters. Compared to the well-known factorization method based on the decomposition of singular values, the proposed method generates factorization only with positive factors. This difference is of great practical importance because it makes it more suitable for modern graphic hardware processors, providing control over the smoothness of the resulting surface, minimizing relative rather than absolute error, and can deal with scattered, sparse data without a separate sampling and interpolation algorithm. The physical reflection coefficient of a surface can be modeled locally using the bidirectional reflectance distribution function method. For a uniform surface, the outgoing radiation from a point in a certain direction can be calculated using the integral of the incoming radiation over all incoming directions. A numerical approach based on a singular expansion constructs an approximation of a series consisting of the sum of several products of functions. In contrast to the numerical approach, the proposed method uses a pure product of functions during factorization. The projections of the functions determine the parameterization of the factors with respect to the original parameterization of the bidirectional reflection. Projections of functions can also be non-linear. The proposed shared representation of the function avoids negative numbers, which allows the use of simple and easily computed parameterizations. This ensures the flexibility of the proposed method and determines the ease of its application in practice. | uk_UA |
| dc.description.abstract2 | Аннотация. Функция распределения двунаправленного отражения описывает отражение света от поверхности. Важным является использование произвольных двунаправленных отражений при рендеринге в режиме реального времени. Целью работы является повышение реалистичности формирования гладких поверхностей с использованием факторизации функции распределения двунаправленного отражения в трехмерных сценах, что позволяет адаптировать процесс для использования современными графическими аппаратными процессорами. Метод сжатия представления двунаправленного отражения должен применяться с использованием доступного сопоставления текстур и вычислительных возможностей графических процессоров. Научная новизна работы заключается в разработке метода гомоморфной факторизации, с помощью которого можно разложить произвольные двунаправленные отражения на произведения двух или более факторов меньших размерностей, каждый из которых зависит от интерполированных геометрических параметров. По сравнению с известным методом факторизации на основе разложения сингулярных значений предлагаемый метод генерирует факторизацию только с положительными факторами. Это отличие имеет важное практическое значение, поскольку делает его более подходящим для современных графических аппаратных процессоров, обеспечивая контроль над гладкостью результирующей поверхности, минимизируя относительную, а не абсолютную ошибку, и может иметь дело с рассеянными, разреженными данными без отдельного алгоритма выборки и интерполяции. Физический коэффициент отражения поверхности может быть смоделирован локально с помощью двунаправленного метода функции распределения отражательной способности. Для однородной поверхности исходящее излучение от точки в определенном направлении может быть вычислено с использованием интеграла входящего излучения над всеми входящими направлениями. Численный подход, основанный на сингулярном разложении, строит аппроксимацию ряда, состоящую из суммы нескольких произведений функций. В отличие от численного подхода, в предлагаемом методе используется чистое произведение функций при факторизации. Проекции функций определяют параметризацию множителей по отношению к оригинальной параметризации двунаправленного отражения. Проекции функций могут быть также нелинейными. Предложенное разделяемое представление функции избегает отрицательных чисел, что разрешает использовать простые и легко вычисляемые параметризации. Это обеспечивает гибкость предложенного метода и обуславливает легкость его применения на практике. | uk_UA |
| dc.identifier.issn | 2311–3405 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2313-0415 (Online) | rus |
| dc.identifier.issn | rus | |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3814 | |
| dc.language.iso | ru | uk_UA |
| dc.relation.ispartofseries | 004.925.8 | uk_UA |
| dc.subject | двунаправленное отражение | uk_UA |
| dc.subject | рендеринг | uk_UA |
| dc.subject | гомоморфная факторизация | uk_UA |
| dc.subject | графические аппараты | uk_UA |
| dc.subject | двонаправлене відображення | uk_UA |
| dc.subject | рендеринг | uk_UA |
| dc.subject | гомоморфна факторизація | uk_UA |
| dc.subject | графічні апарати | uk_UA |
| dc.subject | bidirectional reflection | uk_UA |
| dc.subject | rendering | uk_UA |
| dc.subject | homomorphic factorization | uk_UA |
| dc.subject | graphic devices | uk_UA |
| dc.title | Метод факторизации функции распределения двунаправленного отражения в трехмерных сценах | uk_UA |
| dc.title1 | The method of factorizing the function of the distribution of bidirectional reflection in three-dimensional scenes | uk_UA |
| dc.title2 | 2020 | |
| dc.type | Article | uk_UA |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Romanyuk.pdf
- Розмір:
- 405.53 KB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
- статья
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.05 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: