Approximation der Parameterwerte des Ashikhmin-Shirley BRDF-Modells, zur Nachbildung gemessener BRDFs, mittels Levenberg-Marquardt Verfahren

Abstract

In der Computergrafik beschreibt die BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) das Reflektionsverhalten von Oberflächen. Dabei wird zwischen analytischen und gemessenen BRDFs unterschieden. Analytische BRDFs sind aufgrund ihrer schnellen Berechnungsmöglichkeit beliebt in 3D-Anwendungen. Gemessene BRDFs beruhen auf Messungen eines Probematerials und beinhalten die präzisesten Informationen zum Reflektionsverhalten. In dieser Arbeit wird ein Prozess entwickelt, der eine gemessene BRDF in eine analytische BRDF umwandelt, um deren Vorteile in einer 3D-Anwendung nutzen zu können. Als Szenario werden Autolacke gewählt, die in der Werbeindustrie eingesetzt werden. Da das Reflektionsverhalten eines Autolacks komplexer ausfällt als es die typischen analytischen BRDFs von Blinn oder Phong darzustellen vermögen, wird hier das Ashikhmin-Shirley BRDF-Modell verwendet und dessen Parameter mittels nichtlinearer Optimierungsverfahren angepasst.