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従来の画像レベルでの写実性を超えた、超写実性光学表現を可能とする表面下散乱モデルの構築とその表示手法を開発することを目指し、表面下散乱数値シミュレーション結果を用いて物質係数や光の入射方向が変化した場合でも高速に画像生成を行う手法と、薄暗い環境下における現実感ある表示手法の開発を行った。
1.表面下散乱表示モデルの開発と実装:光線の入射角や物質パラメータを変化させてシミュレーションを行った表面下放射照度分布から、それらの中間のパラメータ値における表面下放射照度分布を補間によって求める手法を開発し半透明物質をレンダリングするソフトウェアとして実装した。そして遮蔽物体を通して差し込んだ光が半透明物質に入射したときのシーンを作成し、手法の有用性を検証した。さらに、細いビーム状の光線だけでなくビームを束ねた光線によって照射された半透明物質の表示が行えるように改良を行い、高速表示に適した表面下散乱表示モデルの構築を行った。
2.現実感ある表示手法の開発:表面下散乱現象は物質表面での光の滲み出しを生じ、直接光が当らない領域でも薄暗くほのかな明るさが知覚される。生成画像を表示する際にもこのような効果を人間の知覚を考慮して表示する必要がある。そのため、薄暗い環境下での人間の視覚特性を考慮した現実感を再現する表示手法(トーンリプロダクション手法)について併せて研究開発を行った。
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