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渲染逼真的3D毛發(fā)和皮毛

（映維網(wǎng)Nweon?2023年08月03日）由美國(guó)康奈爾大學(xué)，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院，Meta和美國(guó)密歇根大學(xué)組成的研究人員日前預(yù)覽了一種實(shí)用的波動(dòng)光學(xué)反射模型WaveFiber。這是一個(gè)基于物理光學(xué)近似的3D波動(dòng)光學(xué)模擬器，可以渲染逼真的3D毛發(fā)和皮毛。

值得一提的是，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在SIGGRAPH 2023大會(huì)進(jìn)行演示介紹。

在這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)在探索具有任意3D微幾何形狀的粗糙纖維的波動(dòng)效應(yīng)方面邁出了重要的一步。由于真實(shí)三維纖維的全波模擬依然是一個(gè)棘手的問題，研究成員開發(fā)了一個(gè)基于物理光學(xué)近似的三維波光學(xué)模擬器，使用基于GPU的分層算法大大加快了計(jì)算速度。

它模擬表面反射和衍射散射。模擬提供了一階散射的詳細(xì)圖像，但用于生產(chǎn)渲染并不實(shí)際。為了實(shí)際處理場(chǎng)景中的幾何變化，團(tuán)隊(duì)提出了一種基于小波噪點(diǎn)的模型，捕獲與渲染相關(guān)的仿真結(jié)果中的重要統(tǒng)計(jì)特征。

模擬和實(shí)際模型都顯示出與光學(xué)測(cè)量相似的顆粒模式。緊湊噪點(diǎn)模型可以很容易地與現(xiàn)有的散射模型相結(jié)合，以渲染各種顏色的頭發(fā)和皮毛，引入先前模型所缺少的視覺上重要的彩色閃爍。

相關(guān)論文：A Practical Wave Optics Reflection Model for Hair and Fur

https://paper.nweon.com/14624

研究人員總結(jié)道：“我們的模型能夠產(chǎn)生逼真的彩色閃爍，這是以前所有模型都沒有的。我們的模型包括纖維周圍的正向衍射。與PBRT-v3中基于光線的模型相比，衍射component在皮毛上產(chǎn)生了更柔和的高光。由我們的模型生成的狗毛的宏觀外觀包含可以在照片中觀察到的色調(diào)偏移?！?/p>

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原文鏈接：https://news.nweon.com/111078