Исследование и разработка методов моделирования и визуализации оптически сложных материалов на примере ткани

• Автор: Лобалзо, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление

Список иллюстраций

Список таблиц.

Введение

Актуальность работы.

Уравнение рендеринга.

Моделирование и визуализация тканей

Глава 1 Анализ существующих подходов и решений, определение

направления для собственного решения

1.1 Методы моделирования и визуализации текстильных

материалов
1.1.1 Методы и алгоритмы для моделирования физических
деформаций текстильных материалов.
1.1.2 Методы и алгоритмы для моделирования визуальных особенностей текстильных материалов текстурные подходы г.
1.2 Расчет оптических свойств произвольных объектов
1.2.1 Двунаправленная функция отражения
1.2.2 Поверхностные свойства.
1.2.3 Объемные свойствач.
1.3 Метод МонтеКарло.,
1.3.1 Трассировка лучей методом МонтеКарло для расчета ДФО
шероховатой поверхности метод Всстина, Арво, Торранса.
1.3.2 Трассировка лучей методом МонтеКарло для расчета ДФО
кожи метод Ханрахана, Крюгера.
1.3.3 Трассировка лучей методом МонтеКарло для расчета ДФО
ткани метод Волсвича, Ходулева
1.4 Сравнение с реальными данными
1.5 Данные о составе волокон и нитей работы по хлопку и тканям
1.6 Результаты
Глава 2 Алгоритмы расчета оптических свойств тканей.
2.1 Двунаправленная функция отражения
2.2 Использование ДФО
2.3 Способы получения ДФО
2.4 Функция объемного рассеяния
2.5 Вычисление ДФО по ФОР
2.6 Расчет ДФО и ФОР.
2.6.1 Структура нити.
2.6.2 Координатные системы и параметризация поверхности
нити для вычисления ФОР и ДФО
2.6.3 Две компоненты ДФО поверхностная и объемная
2.6.4 Расчет поверхностных оптических свойств нитей
2.6.5 Расчет объемных оптических свойств нитей.
2.7 Алгоритмы создания геометрического представления ткани
2.7.1 Задание переплетения.
2.7.2 Алгоритмы интерполяции и триангуляции нити.
2.8 Вопросы реализации.
2.8.1 Диаграмма классов и пакетов
2.8.2 Параметры угловых и пространственных сеток.
2.8.3 Параметры рассеивающей среды.
2.8.4 Параметры алгоритмов интерполяции и триангуляции
2.8.5 Структуры данных.
2.8.6 Временные характеристики разработанных алгоритмов
2.9 Результаты.
Глава 3 Сравнения рассчитанных оптических свойств с измеренными
3.1 Измерение оптических свойств ткани.
3.1.1 Схема измерений.ч
3.2 Методика сравнения.
3.3 Результаты сравнения.
3.3.1 Рассеяние свет.
3.3.2 Цветовое соответствие.
3.4 Результаты.
Глава 4 Алгоритмы расчета ДФО ткани на основании ДФО нитей .
4.1 Суммирование ДФО нитей.
4.2 МонтеКарло трассировка лучей
4.3 Результаты.
Заключение
Благодарности
Библиография


Список таблиц. Актуальность работы. Уравнение рендеринга. Методы и алгоритмы для моделирования визуальных особенностей текстильных материалов (текстурные подходы) г. Поверхностные свойства. Объемные свойствач. Метод Монте-Карло. Всстина, Арво, Торранса. Ханрахана, Крюгера. Глава 2 Алгоритмы расчета оптических свойств тканей. Расчет ДФО и ФОР. Структура нити. Расчет объемных оптических свойств нитей. Задание переплетения. Алгоритмы интерполяции и триангуляции нити. Вопросы реализации. Параметры угловых и пространственных сеток. Параметры рассеивающей среды. Структуры данных. Результаты. Измерение оптических свойств ткани. Схема измерений. Методика сравнения. Результаты сравнения. Рассеяние свет. Цветовое соответствие. Результаты. Глава 4 Алгоритмы расчета ДФО ткани на основании ДФО нитей . Суммирование ДФО нитей. Результаты. Рис. Рис. Рис. Рис. Коэффициенты Френеля для сред воздух-нить. Рис. Рис. Микрограни, зеркально отражающие свет. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Ханрахана. Рис. Рис. Рис. Волевича - Ходулева. Рис. Рис. Рис. Трехмерное представление ДФО. Рис. Рис. Рис. Рис. Определение ФОР. Рис. Структура поверхности и объема нити. Рис. Угловая сетка вокруг координатной системы (х, у, z). Рис. Параметризация поверхности нити. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Падение света на нить под углом 0. Рис. Алгоритм расчета ДФО путем интегрирования ФОР. Рис. Разные переплетения ткани. Рис. Простое переплетение ткани. Рис. Пример матрицы, представляющей переплетение ткани. Рис. Рис. Рис. Пакет Cloth. Рис. Рис. Рис. Класс Yam. Рис. Рис. Фотография измерительной установки. Рис. Рис. Рис. Рис. Рассеяние света моделью и реальной тканыо (0° с нормалью). Рис. Рис. Рассеяние света моделью и. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Примеры: 1 - измеренная ДФО, 2 - рассчитанная ДФО, 3 -классическая ДФО (Ламберт + Кук-Торранс). Рис. Таблица 1 Соотношение красной, зеленой и синей компонент в реальной ткани и модели.