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“Real-time Rendering of Procedural Multiscale Materials”の実装報告

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Academic year: 2021

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(1)Vol.2017-CG-167 No.1 2017/9/19. 情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report. “Real-time Rendering of Procedural Multiscale Materials” の実装報告 持田 恵佑1,a). 概要:ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games 2016 で Zirr らが発表し た”Real-time Rendering of Procedural Multiscale Materials” の実装をおこなった.本論文では,ミクロ な NDF の分布と,それらのマクロな分布を合成することで,バイスケールな glints や metal flake のプロ シージャル表現を可能とした.. 1. 本手法の概要. 2. 実装結果. Zirr ら [1] の提案した手法では,距離によって反射方 向の分布が異なって見えるような Microfacet モデルの表 現を可能としている.例えば,近くで見ると一つ一つの. Microfacet 面は横方向に広がる反射特性を有しているが, 遠ざかって見るとそれらの Microfacet 面が縦に分布してい ることで,縦方向に広がる反射となって見える,といった ような表現を適用することができる.NVIDIA の本論文の ページにて動画を確認していただけると,どのような表現 が可能となるのかより理解していただけることだろう.こ. 描画結果を図 1 に示す.実装は C++ / DirectX 11 でお こない,CPU には Intel Core i7-6820HK 2.7GHz,GPU には NVIDIA GeForce GTX 980M を使用した.実行結果 では,解像度が 512 × 512 の場合に 15FPS 程度となった. また,現段階ではレイマーチングベースでの実装をおこ ない,シーンも全て Distance Field で表現されているが, 読み込んだメッシュに対しても適用できるように実装を修 正したいと考えている.. のような反射特性を持つ物体を表現するために,本論文で は biscale Normal Distribution Function (NDF) が定義さ れている.具体的には以下の式で表される.. Dg (x) = ⟨Dm ∗ Dl ⟩. (1). ここで,Dl はローカルな領域での単一な Microfacet 面で の NDF である.また,Dm は法線分布が Dl で定義され た Microfacet 面の物質表面全体での分布を表す関数であ る.そして,これら2つの NDF を畳み込むことで最終的 な biscale NDF である Dg を得ることができる.また,本 手法ではユーザーがパラメータを制御するだけで反射の分 図 1 実装結果. 布を制御することができるプロシージャルな手法となって いる.そのため NDF を表すテクスチャ等を事前に用意す る必要はない.そしてリアルタイムで動作するため,実行 中に NDF を調整し編集をおこなうことも可能である.. 参考文献 [1]. 1. a). 早稲田大学大学院 先進理工学研究科 森島研究室 〒 169-0072 東京都新宿区大久保 3-4-1 55N406 [email protected]. ⓒ 2017 Information Processing Society of Japan. Zirr, Tobias, and Anton S. Kaplanyan. ”Real-time rendering of procedural multiscale materials.” Proceedings of the 20th ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games. ACM, 2016.. 1.

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