基于Blinn模型的不透明物體反射屬性建模技術.pdf

1、不透明物體表面材質(zhì)反射屬性的重建工作，是虛擬現(xiàn)實中重要的研究內(nèi)容之一。對于物體的表面材質(zhì)進行重建，可以提高物體的真實感，并且模擬出物體表面在不同光照下的明暗變化?；谡鎸嵏械慕Ｔ谟螒?，影視，文物數(shù)字化等領域得到了廣泛的應用。
　　 現(xiàn)有不透明物體表面的材質(zhì)采集一般是使用物理的方法進行，這種測量方法通過反射率測量計進行直接測量。測量的主要設備部件包括了測角儀，探測器，光源，及一套數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)。傳統(tǒng)的測量設備價格昂貴，測量的步驟也

2、非常繁雜。本文實現(xiàn)了一套物體表面材質(zhì)的計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用三維結構光掃描儀掃描獲得的模型以及通過相機拍攝的圖片集，計算出物體表面的材質(zhì)信息。該系統(tǒng)的成本較低也較容易實現(xiàn)。有了物體表面的材質(zhì)信息之后，本文實現(xiàn)了在新的光照條件下的物體效果展示。
　　 本文首先使用三維結構光掃描儀獲得模型的三維點云，并進行面片化處理，并計算出表面法向量。本文為了采集物體材質(zhì)信息，拋棄了有投影儀光源影響下獲得的頂點顏色，而是使用紋理映射的方式獲取表面顏

3、色信息。本文使用相機拍攝在不同光照條件下物體的紋理照片集，并且使用鋼球標定的方式對照片進行光源標定。基于紋理照片集，本文使用手動標定特征點的方式完成紋理的映射過程，并且使用并行加速的算法完成紋理的自遮擋區(qū)域剔除。
　　 接下來本文比較了各種雙向反射分布函數(shù)(BRDF)模型的優(yōu)劣，并選擇Blinn光照模型來模擬物體反射屬性。通過和轉(zhuǎn)臺標定模型高光點的方法做比較，本文提出了一種基于手動選擇高光點的方法來計算物體表面材質(zhì)屬性。通過手動