Апроксимація дистрибутивної функції відбивної здатності поверхні поліном третього степеня

Автор(и)

  • О. Н. Романюк Вінницький національний технічний університет
  • А. В. Снігур Вінницький національний технічний університет
  • О. В. Романюк Вінницький національний технічний університет
  • Л. Г. Коваль Вінницький національний технічний університет
  • Є. К. Завальнюк Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2023-46-2-37-43

Ключові слова:

двопроменева функція відбивної здатності, кубічний поліном, рендеринг, модель Блінна-Фонга, високопродуктивність

Анотація

У статті розроблено дистрибутивну функцію відбивної здатності на основі поліному третього степеня. Проаналізовано основні недоліки функцій відбивної здатності Шліка, Фонга, Блінна,. Запропоновано апроксимацію моделі Блінна-Фонга кубічним поліномом для підвищення продуктивності формування тривимірних зображень. Обчислено формули коефіцієнтів апроксимаційного кубічного полінома. Розглянуто недоліки застосування пропонованого кубічного полінома для відтворення зони затухання відблиску. Запропоновано функцію для високоточного відтворення даної зони, обчислено формули її коефіцієнтів. Запропоновано комбіновану функцію, що поєднує кубічний поліном для відтворення зони епіцентру відблиску та функцію для відтворення зони блюмінгу. Побудовано графік комбінованої функції. Показано, що комбінована функція відтворює зони епіцентру та затухання відблиску з малими відносними та абсолютними похибками. Розроблена модель відбивної здатності забезпечує високопродуктивне формування тривимірних сцен у системах комп’ютерної графіки. Запропонована дистрибутивна функція відбивної здатності поверхні може бути використана в системах комп’ютерної графіки.

Біографії авторів

О. Н. Романюк, Вінницький національний технічний університет

д.т.н., професор, завідувач кафедри програмного забезпечення

А. В. Снігур, Вінницький національний технічний університет

к.т.н., доцент кафедри обчислювальної техніки

О. В. Романюк, Вінницький національний технічний університет

к.т.н., доцент кафедри програмного забезпечення

Л. Г. Коваль, Вінницький національний технічний університет

к..т.н., доцент, зав. каф. біомедичної інженерії та оптико-електронних систем

Є. К. Завальнюк, Вінницький національний технічний університет

аспірант

Посилання

O. N. Romaniuk, "Classification of distribution functions of surface reflectivity", Scientific work of Donetsk National Technical University. Ser.: Informatics, cybernetics and computer technology, Vol. 9, pp. 145-151, 2008.

R. F. Lyon, “Phong Shading Reformulation for Hardware Renderer Simplification”, Apple Computer, Inc., CA, USA, # 43, 1993.

O. N. Romaniuk, О. V. Romaniuk, and R. Yu. Chekhmestruk. Computer Graphics. Tutorial. Vinnytsia: VNTU, 2022.

С. Schlick, “A Fast Alternative to Phong’s Specular Model”, in Graphics Gems IV. San Diego, CA, USA: Academic Press, 1994, pp. 385 – 387.

O. N. Romanyuk, and A. V. Chornyi, High-performance methods and tools for painting three-dimensional graphic objects. Vinnytsia, Ukraine: UNIVERSUM-Vinnytsia, 2006.

E. К. Zavalniuk, O. N. Romanyuk, S. V. Pavlov, R. P. Shevchuk, and T. I. Korobeinikova, “Development of a physically correct model of reflection of the second degree”, Optoelectronic Information-Power Technologies, Vol. 44, № 2, pp. 19 – 25, 2023.

O. N. Romaniuk, and A. V. Chornyi, «The New Approach for Specular Color Component Calculation», Optoelectronic Information-Power Technologies, pp. 85 – 92, 2004.

C. F. Chang, G. Bishop, and A. Lastra, “LDI Tree: A Hierarchical Representation for Image-Based Rendering”, in SIGGRAPH ’99 Proceedings, 1999, pp. 291 – 298.

J. D. Foley et al., Computer Graphics: Principles and Practice. USA: Addison-Wesley, 1996.

Olexander N. Romanyuk, Sergii V. Pavlov, and etc. "A function-based approach to real-time visualization using graphics processing units", Proc. SPIE 11581, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2020, 115810E (14 October 2020); https://doi.org/10.1117/12.2580212.

Leonid I. Timchenko, Natalia I. Kokriatskaia, Sergii V. Pavlov, and etc. "Q-processors for real-time image processing", Proc. SPIE 11581, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2020, 115810F (14 October 2020); https://doi.org/10.1117/12.2580230.

##submission.downloads##

  • PDF
    Завантажень: 105
Переглядів анотації: 110

Опубліковано

2023-12-13

Як цитувати

[1]
О. Н. Романюк, А. В. Снігур, О. В. Романюк, Л. Г. Коваль, і Є. К. Завальнюк, «Апроксимація дистрибутивної функції відбивної здатності поверхні поліном третього степеня», Опт-ел. інф-енерг. техн., вип. 46, вип. 2, с. 37–43, Груд 2023.

Номер

Том 46 № 2 (2023)

Розділ

Методи та системи оптико-електронної і цифрової обробки зображень та сигналів

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).