文物的虛擬化和數(shù)字化對(duì)于文物的保護(hù)、展示有十分重要的意義。我國的各個(gè)博物館正在開展文物的數(shù)字化、網(wǎng)上展示、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)展示等工作。提高虛擬文物的仿真度,可以在文物保護(hù)、展示等方面達(dá)到更好的效果。虛擬文物仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)通常分為兩個(gè)部分:三維模型的高仿真度可通過三維結(jié)構(gòu)光掃描儀獲取文物的深度信息與紋理信息來實(shí)現(xiàn);材質(zhì)光照效果的高仿真度是本文的重點(diǎn)研究對(duì)象。本文提出了一種通過實(shí)時(shí)改變虛擬文物的直觀物理屬性來滿足觀察者對(duì)文物的仿真感的方法。所設(shè)定的直觀物理屬性與雙向反射分布函數(shù)的參數(shù)相關(guān)聯(lián),通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)文物的粗糙度、金屬性、反射性、透明涂層和透明涂層粗糙度等物理屬性值,可以實(shí)時(shí)改變雙向反射分布函數(shù)模型的計(jì)算結(jié)果,來模擬不同的材質(zhì)的光照效果,從而仿真不同類別的文物。雙向反射分布函數(shù)模型是實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)對(duì)于光照效果模擬的模型。傳統(tǒng)的測(cè)量模型擁有高仿真度但不具備可調(diào)節(jié)的參數(shù),物理模型擁有可調(diào)節(jié)的參數(shù)但仿真度不夠高,本文設(shè)計(jì)了一種基于均方誤差、峰值信噪比和每秒傳輸幀數(shù)等參數(shù)的評(píng)估算法對(duì)不同的雙向反射分布函數(shù)物理模型進(jìn)行了定量的評(píng)估和分析,基于評(píng)估結(jié)果設(shè)計(jì)了混合雙向反射分布函數(shù)材質(zhì)效果模型,其結(jié)合了測(cè)量模型的...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１文物虛擬化后的展示效果圖??

物體的虛擬展示目前主要使用三種方式＇第一種方式是通過全景圖加載的方式??實(shí)現(xiàn)［１３］虛擬展示，全景圖指的是物體的全景圖，使用相機(jī)圍繞物體３６０度或者更??多層面的３６０度獲取其完整的深度信息數(shù)據(jù)；第二種方式如圖２－１所示，是使用??結(jié)構(gòu)光掃描儀或者激光掃描儀獲取物品的位置信息將物....

圖２－２漫反射參數(shù)ｆｄ和鏡面反射參數(shù)ｆｒ的ＢＲＤＦ模型示意圖??

對(duì)７種模型的渲染結(jié)果和拍攝原圖進(jìn)行比對(duì)實(shí)現(xiàn)模型的主觀評(píng)估。??２．２．２雙向反射分布函數(shù)??如圖２－２所示，ＢＲＤＦ將各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)材料的表面映射效果描述為由兩個(gè)分量組??成的函數(shù)：第一是漫反射分量，第二是鏡面反射分量。??８??

圖２－３微平面反射與宏觀平面反射區(qū)別示意圖??

函數(shù)Ｇ是指在微平面上發(fā)生反射后，射向視角向量的光線中未被其他微平面??所阻擋而能夠射出的權(quán)重比例。函數(shù)Ｆ是指菲浬爾項(xiàng)，指的是反射光線對(duì)入射光??線的比例。如圖２－４所示，單點(diǎn)的材質(zhì)表面映射效果最終結(jié)果需要方程計(jì)算進(jìn)行??球面積分得到。??＇、?／＇１?＼?＼?１??＼?／?、＼?....

圖２－４宏觀分解面與微平面分界面示意圖??

??圖２－３微平面反射與宏觀平面反射區(qū)別示意圖??微平面模型公式描述如公式２－１０所示：??ＤＧＦ??ｆ（Ｌ，Ｖ）?＝??（２－１０）??ｔｔ（Ｎ?？?Ｌ）（Ｎ?．Ｖ）??在該公式中，函數(shù)Ｄ是法線分布函數(shù)（ＮＤＦ），物理意義是指在視角向量與光??線向量確定后，在平面上發(fā)生反射后能....

本文編號(hào)：3920476