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2012 年度 実施状況報告書

物体色鏡面反射成分を考慮した二色性反射モデルの一般化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23500141
研究機関立命館大学

研究代表者

坂口 嘉之  立命館大学, 総合科学技術研究機構, チェアプロフェッサー (50425021)

研究分担者 脇田 航  立命館大学, 情報理工学部, 助教 (80584094)
田中 弘美  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
キーワード一般化二色性反射モデル / CG / BRDF / 表面化散乱
研究概要

マルチバンドBTFによる反射成分の分離と検討:2ショットマルチバンドでHDR画像を撮影し、画素毎に分光スペクトルを推定を行った。スペクトル推定精度を高める目的でPLS法の導入を試みた。実測値だけでトレーニングデータを構成すると誤差は小さくならなかった。分光計で測定したスペクトルから6バンドのトレーニングデータを構成すると誤差は非常に小さくなったが、汎化能力が低く、ノイズに弱かった。そこで、分光計で測定したスペクトルから作成した6バンドデータと2ショットマルチバンドの実測データからトレーニングデータを構成すると、誤差が小さく、ノイズの影響も少ない推定ができるようになった。
相互反射と透過成分の測定と解析:プロジェクタで格子パターンを織物に投影し、格子パターンを1画素づつ変化させることにより、内部散乱光を正確に測定できるうになった。相互反射と表面化散乱を分離して解析した結果、表面散乱の正反射成分は、3mmもの長い距離を進んでいることが分かった。どのような経路を進んでいるのか検証を予定している。
リアルタイムCGレンダリングへの拡張:リアルタイムCGレンダリングへの拡張では、実験によって得られた知見に基づき、新しい反射モデルのCGレンダリングへの応用を行い、織物のリアルタイムCGレンダリングを行う計画であった。高精細IBLができるようになったが、内部散乱をコントロールしてCGを作成できる表現にまでは至っていない。今後の予定としたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

マルチバンドBTFによる反射成分の分離と検討は、80%程度の達成度。相互反射と透過成分の測定と解析は、90%程度の達成度、リアルタイムCGレンダリングへの拡張は、60%程度の達成度と思われる。

今後の研究の推進方策

プロジェクタによる計測で、表面反射と表面下散乱を分離できるようになったので、表面下散乱成分に関して、相互反射と表面下散乱に分離し、さらに、反射方向に指向性がある成分とない成分に分離して調べた。この結果、指向性のある表面下散乱が支配的であることが分かった。今後は、指向性のある表面下散乱の伝達経路を調べていき、質感表現のモデルに組み込む予定である。

次年度の研究費の使用計画

2ショット6バンドのマルチバンドカメラでは、各バンド間で推定誤差が増大するので、光源にフィルターを入れて6バンド撮影を行い、PLSによる推定精度をさらに向上させる。
出張旅費で予定していた・【ACM SIGGRAPH 2012】・【CVIM研究会技術研究報告】・【2013年電子情報通信学会総合大会】3件は、ほかのメンバーが発表したため、予定の執行金額に至らなかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 その他

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Development of a Portable Anisotropic Reflectance Measurement System for Modeling and Rendering of Bidirectional Texture Functions2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takeda, Jiro Hara, Wataru Wakita, Yoshiyuki Sakaguchi, and Hiromi T. Tanaka
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2012, the 39th International Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques
    • 発表場所
      Los Angeles  USA
    • 年月日
      20120807-20120808
  • [学会発表] ポータブル光学異方性反射測定装置を用いた異方性反射モデリング手法の提案

    • 著者名/発表者名
      武田祐樹,原次良,脇田航,坂口嘉之,田中弘美
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      福岡国際会議場 福岡県
  • [学会発表] マルチバンド画像を用いた織物の鏡面反射光の解析

    • 著者名/発表者名
      高柳亜紀, 土田勝, 坂口嘉之, 田中弘美
    • 学会等名
      CVIM研究会技術研究報告
    • 発表場所
      大阪府 大阪大学 吹田キャンパス 産業科学研究所
  • [学会発表] 物体表面の微視的幾何構造と光学特性に基づく質感の解析

    • 著者名/発表者名
      平井佐和,田中士郎, 坂口嘉之,田中弘美
    • 学会等名
      電子情報通信学会,2013年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜県岐阜大学

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公開日: 2014-07-24  

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