BRDF: Aquisição e BRDF: Aquisição e UtilizaçãoUtilização

Asla Medeiros e SáAsla Medeiros e Sá

asla@tecgraf.puc-rio.brasla@tecgraf.puc-rio.br

Setembro 2005Setembro 2005

ObjetivosObjetivos

Introduzir o conceito de BRDF Introduzir o conceito de BRDF Modelos clássicosModelos clássicos Modelos mais elaboradosModelos mais elaborados

Utilização e implementação de BRDFsUtilização e implementação de BRDFs Questões de implementação do modeloQuestões de implementação do modelo Simplificações do objetoSimplificações do objeto

Obtenção de BRDFsObtenção de BRDFs BRDFs sintéticas de materiais idealizadosBRDFs sintéticas de materiais idealizados aquisição de BRDFs de materiais reaisaquisição de BRDFs de materiais reais

Modelos clássicos de Modelos clássicos de IluminaçãoIluminação

Modelo difusoModelo difuso Reflectância igual em Reflectância igual em

todas as direçõestodas as direções Modelo espectralModelo espectral

Lei de SnellLei de Snell Modelo de PhongModelo de Phong

BRDF – BRDF – bidirectional reflectance distribution bidirectional reflectance distribution function.function.

Modelo pramétrico de BRDFModelo pramétrico de BRDFVantagens do modelo paramétrico:Vantagens do modelo paramétrico:

Mais compacto para Mais compacto para armazenamento (em comparação armazenamento (em comparação com tabelas de dados)com tabelas de dados)

Barato para renderizar (em Barato para renderizar (em comparação com modelos físicos)comparação com modelos físicos)

Lafortune's Model:Lafortune's Model:

Utilização e implementação de Utilização e implementação de BRDFsBRDFs

Questões de implementação do modeloQuestões de implementação do modelo Simplificações do objetoSimplificações do objeto

Simplificações do objeto:Simplificações do objeto:BRDF constante espacialmente.BRDF constante espacialmente.Objetos compostos de um ou poucos Objetos compostos de um ou poucos materiais -> aquisição da BRDF do materiais -> aquisição da BRDF do material.material.BRDF espacialmente inveriante.BRDF espacialmente inveriante.

Pesquisa na área:Pesquisa na área:

Novos modelos de iluminação.Novos modelos de iluminação. Bons métodos de aquisição de dados Bons métodos de aquisição de dados

para BRDFs de materiais reais.para BRDFs de materiais reais. Armazenamento e utilização Armazenamento e utilização

eficientes dos dados adquiridos.eficientes dos dados adquiridos.

Comparison between a photograph (left) and a rendered image of a 3D model under similar lighting conditions.

Aquisição de dados Aquisição de dados fotométricosfotométricos

Vision Group (Pisa, Italy)Vision Group (Pisa, Italy)

Pipeline de aquisição:Pipeline de aquisição:Aquisição da geometria.Aquisição da geometria.

Aquisição dos dados fotométricos.Aquisição dos dados fotométricos.

Registro dos dados fotométricos com Registro dos dados fotométricos com a geometria.a geometria.

Integração dos dados em uma Integração dos dados em uma estrutura para renderização.estrutura para renderização.

Trabalhos relacionadosTrabalhos relacionadosDados fotométricos densos:Dados fotométricos densos:

Surface light field (Curless)Surface light field (Curless)

Light stage (Debevec)Light stage (Debevec)

Dados fotométricos esparsos:Dados fotométricos esparsos:Image based reconstruction (Lensch, MPI)Image based reconstruction (Lensch, MPI)

Aquisição de BRDF dos materiais:Aquisição de BRDF dos materiais:Keldysh Institute of Applied Mathematics Keldysh Institute of Applied Mathematics (Moscow, Russia)(Moscow, Russia)

Surface Light FieldsSurface Light FieldsHttp://grail.cs.washington.edu/projects/slf/

Light Stage – DebevecLight Stage – Debevec http://www.debevec.org/Research/LS/

BRDF de materiaisBRDF de materiaishttp://www.mpi-sb.mpg.de/resources/atrium/glass.html

Dados esparsos (Lensch Dados esparsos (Lensch et al, et al, MPI )MPI )

Posicionamento manual da câmera Posicionamento manual da câmera e fonte de luz (dados esparsos).e fonte de luz (dados esparsos).

Aquisição da silhoueta para Aquisição da silhoueta para registro com a geometria.registro com a geometria.

Integração dos dados: lumitexel.Integração dos dados: lumitexel.

Pipeline de aquisição Pipeline de aquisição planejadaplanejada

A aquisição é incremental para que o A aquisição é incremental para que o erro entre o ponto de vista planejado erro entre o ponto de vista planejado e a imagem realmente adquirida seja e a imagem realmente adquirida seja considerado, e não acumulado para considerado, e não acumulado para as próximas vistas.as próximas vistas.

Modelos virtuaisModelos virtuais