산란 이미지를 이용한 효율적인 옷감 렌더링 기법

Abstract

우리는 이 논문에서 빛이 옷감내․외부에서 일으키는 산란정보를 이용해옷감을 렌더링 하는 새로운 방법을 제안한다. BTF(Bi-directional Texture Function)는 지금까지 복잡한 옷감의 표면을 사실적으로 표현하는 최적의 방법으로 인식되어 왔다. 하지만, 옷감 내부에서 일어나는 대부분의 빛의 상호작용을 포함하기 때문에 완전한 BTF를 실시간에 표현한다는 것은 사실상 불가능하였다. 우리는 옷감의 한 지점에 입사된 빛이 메소구조(meso-structure)를 통과하면서 외부로 산란되어 나타나는 특성을 측정하여 옷감을 사실감 있게 렌더링하는 새로운 방법을 제안한다. 여기서 우리는 옷감 구조 내에서 일어나는빛의 산란(scattering) 현상이 옷감을 사실적으로 보이게 하는데 결정적 역할을한다는 사실에 착안한다. 우리는 이러한 내부 산란 정보를 광선이 입사하는지점 마다 HDR 복사휘도 맵(radiance map)의 형태로 획득하며, 각 픽셀의 값은각각의 주변위치로부터 도달하는 빛의 양을 복사휘도 맵으로부터 합산하여결정한다. 이 과정에서 옷감의 산란현상에 의한 부드러운 그림자를 표현하는방법을 소개한다. 우리 방법은 데이터 획득을 제외한 모든 과정이 GPU에서수행되어 실시간 렌더링이 가능하며, 수백기가의 데이터를 요구하는 다른 이미지 기반 옷감렌더링 기법과 달리 1.2～4.8메가의 적은 데이터를 가지고 재구성이 어려운 재질 중의 하나인 옷감을 사실감 있게 표현한다는데 그 중요성이 있다.