Effiziente Messung und Kompression spektral aufgelöster Bidirektionaler Texturfunktionen
光谱解析双向纹理函数的高效测量和压缩
基本信息
- 批准号:87529408
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2009
- 资助国家:德国
- 起止时间:2008-12-31 至 2016-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Das vorliegende Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der effizienten Erfassung und Verarbeitung spektral aufgelöster optischer Materialparameter für die Computergrafik, sowie Virtuelle und Erweiterte Realität. Die einfache Erfassung spektral aufgelöster Materialdaten wird in Zukunft die Entwicklung neuer Techniken und Verfahren zur physikalisch korrekten photorealistischen Simulation von Objekten unter real existierenden Beleuchtungssituationen ermöglichen und stimulieren. Dies gilt sowohl für den Bereich des kulturellen Erbes, der Materialwissenschaften, der Textilproduktion als auch für den Bereich E-Commerce, wo z.B. die Korrektheit der simulierten Farben von Produkten und deren Darstellung auf dem Bildschirm zur Zeit nicht gegeben ist und daher die Verwendbarkeit nur mit expliziten Hinweisen auf die Defizite der Darstellung rechtlich möglich ist. Die Akquisition optischer Materialparameter ist schon weit fortgeschritten. Wurden die Reflexionseigenschaften von Materialien zunächst mittels photometrischer Messungen durch Gonioreflektometer aufgenommen, so existieren mittlerweile hocheffiziente Verfahren auf Basis von CCD-Photokameras, bei denen aus einem Photo viele Messwerte für das Reflexionsverhalten extrahiert werden können. Diese Messungen wurden bisher jedoch nur mit RGB (Rot-Grün-Blau) basierten CCD Chips vorgenommen, da der geringe Preis für CCD-Photokameras zu günstigen Messaufbauten führte. Da unterschiedliche Lichtquellen teilweise aber deutlich unterschiedliche Spektralverteilungen aufweisen, lassen sich die Farben des gemessenen Materials unter diesen nicht mehr exakt nachbilden. RGB-Messungen beinhalten darüber hinaus häufig systematische Farbanalysefehler, da die Metamerieeigenschaften der verwendeten RGB-Filter nicht hinreichend gut mit denen des menschlichen Auges übereinstimmen. In modernen Renderingsystemen wird daher die Beleuchtungsrechnung komplett spektral gerechnet. Für spezielle Materialien wie z.B. Lacke werden die dazu benötigten spektralen Reflexionsdaten sehr grob, also mit wenigen Richtungen, mithilfe von Gonioreflektometern abgetastet. Dies ist unter gewissen Annahmen für das Anpassen von Reflexionsmodellen auch ausreichend, für nicht isotrope Materialien, oder Materialien, deren Reflexionsverhalten sich winkelabhängig stark ändert, sowie für Materialien mit dominanter Mesostruktur, bei denen sich das Reflexionsverhalten örtlich ändert, reichen solche Messungen jedoch nicht. Für diese gibt es derzeit keine geeigneten Möglichkeiten zum Erfassen der Daten, da ähnliche Meßsysteme, wie die mit RGB basierten Photokameras, für spektral aufgelöste Messungen sowohl aus Zeit- als auch aus Kostengründen nicht praktikabel sind. Im vorliegenden Projekt ist daher geplant, durch eine Kombination von spektralen mit den auf RGB CCD-Chips basierenden Messmethoden ein effizientes und praktikables Messverfahren für spektral aufgelöste Reflexionsdaten zu entwickeln. Im Zentrum steht dabei die Fragestellung, wie sich aus dünn vermessenen spektralen Reflexionsdaten durch Hinzunahme von effizient aufgenommenen, dicht vermessenen RGB-Daten die kompletten spektralen Reflexionseigenschaften rekonstruieren lassen und wie diese Rekonstruktion zur Entwicklung einer adaptiven spektralen Messmethode genutzt werden kann. Darüber hinaus sollen Verfahren zur Analyse, Kompression und dem effizienten Rendering der Daten erforscht werden.
Das vorliegende Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der effizienten Erfassung und Verarbeitung spektral aufgelöster optischer Materialparameter für die Computergrafik,sowie Virtuelle und Erweiterte Realität.这种光谱测量方法可以用于新技术的开发和物理学上的光学真实感模拟,使物体在真实的环境中保持均匀和刺激。文化遗产、材料科学、纺织品生产等也是电子商务的重要组成部分。产品模拟法的修正和对当代艺术的影响并不存在,而对现代艺术的影响也只存在于对现代艺术的定义的解释中。最佳材料参数的获取是非常重要的。通过角度反射计测量材料的反射率,从而在CCD照相机的基础上进行高效率的测量,这是一种非常有效的测量方法,可用于韦尔登材料的反射率。这种传感器只使用RGB(Rot-Grün-Blau)基CCD芯片,用于CCD照相机的通用传感器。在非常规照明和非常规照明的情况下,材料的辐射强度不会超过梅尔的强度。RGB-Messungen被吸入到hinaus häufig系统的Farbanalysefehler,da die Metamerieeigenschaften der verwendeten RGB-Filter nicht hinreichend gut mit denen des menschlichen Auges überestimmen。在现代的渲染系统中,绘制的图像必须具有复杂的光谱特性。Für spezielle Materialien wie z.B.由于韦尔登的这一点,反射光谱数据很大,也与我们的想法,mithilfe von Gonioreflektometern abgetastet。Dies ist unter gewissen Annahmen für das Anpassen von Reflexionmodellen auch ausreichend,für nicht isotrope Materialien,oder Materialien,deren Reflexionsverhalten sich winkelabhängig stark ändert,sowie für Materialien mit dominanter Mesostruktur,bei denen sich das Reflexionsverhalten örtlich ändert,reichen solche Messungen jedot. Für diese gibt es derzeit keine geigneten Möglichkeiten zum Erfassen der Daten,da ähnliche Meßsysteme,wie die mit RGB basierten Photokameras,für spektral aufgelöste Messungen sowohl aus Zeit- als auch aus Kostengründen nicht praktikabel sind. Im vorliegenden Projekt ist daher geplant,durch eine Combination von spektralen mit den auf RGB CCD-Chips basierenden Messmethoden ein effizientes and praktikables Messverfahren für spektral aufgelöste Reflexionsdaten zu entwickeln.在Zentrum中,我们可以通过Hinzunahme有效地利用反射光谱数据来进行碎片分析,但我们不能利用RGB数据来对复杂的反射光谱进行重新构造,而这种重新构造可以产生一种自适应的光谱信息方法韦尔登。因此,我们需要对数据进行分析、压缩和有效的绘制,以获得韦尔登。
项目成果
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