Meta等为逼真3D毛发渲染提出波动光学反射模型WaveFiber

　　由美国康奈尔大学，瑞士洛桑联邦理工学院，Meta和美国密歇根大学组成的研究人员日前预览了一种实用的波动光学反射模型WaveFiber。这是一个基于物理光学近似的3D波动光学模拟器，可以渲染逼真的3D毛发和皮毛。

　　值得一提的是，团队计划在SIGGRAPH 2023大会进行演示介绍。

　　在这项研究中，团队在探索具有任意3D微几何形状的粗糙纤维的波动效应方面迈出了重要的一步。由于真实三维纤维的全波模拟依然是一个棘手的问题，研究成员开发了一个基于物理光学近似的三维波光学模拟器，使用基于GPU的分层算法大大加快了计算速度。

　　它模拟表面反射和衍射散射。模拟提供了一阶散射的详细图像，但用于生产渲染并不实际。为了实际处理场景中的几何变化，团队提出了一种基于小波噪点的模型，捕获与渲染相关的仿真结果中的重要统计特征。

　　模拟和实际模型都显示出与光学测量相似的颗粒模式。紧凑噪点模型可以很容易地与现有的散射模型相结合，以渲染各种颜色的头发和皮毛，引入先前模型所缺少的视觉上重要的彩色闪烁。

　　研究人员总结道：“我们的模型能够产生逼真的彩色闪烁，这是以前所有模型都没有的。我们的模型包括纤维周围的正向衍射。与PBRT-v3中基于光线的模型相比，衍射component在皮毛上产生了更柔和的高光。由我们的模型生成的狗毛的宏观外观包含可以在照片中观察到的色调偏移。”