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A microfacet-based BRDF for the accurate and efficient rendering of high-definition specular normal maps

机译：基于微面的BRDF，可准确高效地渲染高清镜面法线贴图

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Complex specular microstructures found in glittery, scratched or brushed metal materials exhibit high-frequency variations in reflected light intensity. These variations are important for the human eye and give materials their uniqueness and personality. To model such microsurfaces, high-definition normal maps are very effective. The works of Yan et al. (ACM Trans Graph 33(4):116:1-116:9, 2014; ACM Trans Graph 35(4):56:1-56:9, 2016) enable the rendering of such material representations by evaluating a microfacet-based BRDF related to a whole ray footprint. Still, in specific configurations and especially at grazing angles, their method does not fully capture the expected material appearance. We propose to build upon their work and tackle the problem of accuracy using a more physically based reflection model. To do so, the normal map is approximated with a mixture of anisotropic, noncentered Beckmann normal distribution functions from which a closed form for the masking-shadowing term can be derived. Based on our formal definition, we provide a fast approximation leading to a performance overhead varying from 5 to 20% compared to the method of Yan et al. (2016). Our results show that we more closely match ground truth renderings than their methods.
机译：在闪闪发光，刮擦或拉丝的金属材料中发现的复杂镜面微观结构在反射光强度方面表现出高频变化。这些变化对人眼至关重要，并赋予材料独特性和个性。要对此类微表面建模，高清法线贴图非常有效。严等人的著作。 （ACM Trans Graph 33（4）：116：1-116：9，2014; ACM Trans Graph 35（4）：56：1-56：9，2016）通过评估基于微刻面的材质渲染BRDF与整个射线足迹有关。但是，在特定的配置中，尤其是在掠角时，他们的方法不能完全捕捉到预期的材料外观。我们建议以他们的工作为基础，并使用基于物理的反射模型来解决准确性问题。为此，使用各向异性的非中心贝克曼正态分布函数的混合来近似正态图，从中可以得出掩蔽阴影项的封闭形式。根据我们的正式定义，与Yan等人的方法相比，我们提供了一个快速近似值，从而导致性能开销在5％到20％之间变化。 （2016）。我们的结果表明，与他们的方法相比，我们更紧密地匹配了真实情况渲染。

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