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Quantification of visual texture of tangible cultural properties and development of 3DCG reproduction method

有形文化财产视觉质感的量化及3DCG再现方法的开发

基本信息

批准号：
21K12595
负责人：
田中法博
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagano University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

物体の視覚的質感は光反射計測に基づいて行うために，表面粗さ（ざらつき）を持っていたり，微細な粒状物体の材質の視覚的質感にも対応できるように光反射計測システムと光反射モデルを改良した．計測システムは画像計測系（カメラ）を追加することで，表面粗さにより拡散する光を，より詳細に計測できるようにした．次に，粗さ（粒度）の異なる試料を用意し，顕微鏡で表面の状態を観察し，その状態に応じて反射特性を仮定し，いくつかの数学モデルを試作した．その特性を本申請で試作している光反射計測システムを用いて計測し，試作モデルによる計算結果と比較した．本年度は，特に微細な材質（砂状・粒状の光輝材など）を対象にして，反射特性を計測できるようにした．たとえば，光輝材は様々な自然物（貝殻等）や金属などを細かく粒子状にしたものが使用される．このときの光輝材の色は主に何らかの方法で着色したものや構造色により表現される．この年度に行ったことは，対象の粗さ（粒度）に合わせた幾何モデルを構築したこと，そして，微細な材質の局所的な光反射のプロセスを計算できるようにモデルを改良したことである．まず，幾何モデルについては，砂のような粒状物体について，個々の粒状物体の大きさの変化をモデルに組み込んだことで，様々な粒径の材質に対応できるようにした．また，局所的な光反射の計算においては，構造色の表現を行うため数学モデルを構築した．これらの反射特性を計測システムで計測し，光反射モデルを用いて定量化し，その上で視覚実験により視覚的質感と対応させた．計測した質感を可視化するための視覚的質感の3DCG再現システムも併せて改良し，微細な光輝材と構造色に対応できるようにした．本年度は，詳細な精度検証まではできなかったが，粗さを持っていたり，微細な物体が集まってできたりしたような対象の視覚的質感を計測し3DCG再現できるようになった．

The texture of the object and the visual texture of the object are based on the optical reflection measurement. The surface is rough. The texture of the fine granular object and the visual texture of the material are based on the optical reflection measurement. The measurement system is based on the measurement of the surface roughness and the dispersion of light. Second, the coarse (particle size) of the sample is different, the surface state of the micro-mirror is observed, the reflection characteristics of the micro-mirror are determined, and the mathematical model is tested. The characteristics of this application are tested and compared with the results of the optical reflectance measurement. This year, the reflection characteristics of special fine materials (sand, granular and brilliant materials) were measured. The use of fine particles of metal in natural objects (shells, etc.). The color of this brilliant material is the main color of the method of coloring and structural color. This year's annual line of work, for the coarse (granularity) of the image, the geometric structure, the calculation of the light reflection of the fine material, the improvement of the image. In addition, the geometric objects are mixed, the granular objects of sand are mixed, and the large changes of individual granular objects are mixed in all directions. Therefore, the material with the same particle size is matched with each other. The calculation of light reflection in the structure of the structure is mathematical. The reflection characteristics of the light are measured and quantified in the measurement system. The light reflection characteristics of the light are measured and quantified in the measurement system. Measurement and visualization of texture and 3DCG reproduction of texture and improvement of texture and structural color of fine materials This year, detailed precision test is not only difficult to measure, but also difficult to measure, fine object set is not easy to measure and 3DCG reproduction is not easy to measure.