2015 Fiscal Year Research-status Report
ミクロレベルの分光画像計測による織物の光学特性の解析
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26330213
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
坂口 嘉之 立命館大学, 総合科学技術研究機構, プロジェクト研究員 (50425021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
脇田 航 広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (80584094)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 表面下散乱 / 表面下反射 / 光学反射特性 / BRDF / BSSRDF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
織物には、物体色を帯びた鏡面反射成分があることが知られているが、その原因は究明されていない。我々は、単糸レベルの解析が可能な高解像度・高精度の多方向照明HDR画像計測法を開発し、マルチバンド分光画像で表面反射は表面下散乱を測定してきた。今回は、繊維断面に注目して、物体色を帯びた反射成分のライトトランスポートを解明することが研究の目的である。
断面が三葉形状である絹繊維の光学反射特性を光線追跡シミュレーションで求めた。三葉形状と三角形状とで、反射光量や表面下反射の違いを求めることができた。さらに、シミュレーションの結果が正しいことを確認するために、光硬化樹脂による三次元レーザープリンターで三葉断面、三角断面の単繊維のスケールアップモデルを作成し、光学反射特性を実測した。
実測と光学シミュレーションで透過率と物体色が異なるため数値評価はできなかったが、傾向は一致した。
実測結果１．三葉断面、三角断面のスケールアップモデルの反射エネルギー、色度の変化の実測値はシミュレーションと同じような傾向を示した。２．反射エネルギーでは三葉断面よりも三角断面が強い。３．反射光の色度は三葉断面の方が光源色から離れる。しかし、制作したスケールアップモデルは、光硬化樹脂の透明度が低く、また、表面形状も滑らかさではなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光線追跡によるシミュレーションにより、三葉断面の単繊維の反射のメカニズムを解明できた。また、三次元プリンターによるスケールアップモデルを作成し、光学反射特性を実測することができた。さらに、シミュレーションの結果と実測値を比較したところ、傾向はよく合っていることが確認でき、シミュレーションの有効性が支持された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回、三次元プリンターで使用した光硬化樹脂の透明度が低かったので、より透明度の高い樹脂でレプリカを作成して、測定してみたい。また、透明樹脂に染料を混ぜて、色付きの織構造のスケールアップモデルを作成し、反射光の測定結果がどのように変化するかを調べる。また、織物の表面下反射を考慮した異方性表面下反射モデルを構築して、CGレンダリングへの応用を試みる。
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| Causes of Carryover |
学会発表に行く予定であったが、別の共著者が行った為、また、アルバイトで研究補助を雇用する予定であったが、代表者の作業で問題なく行えた為。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度の研究をサポートする研究補助を雇用する。
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