Incorporación del modelo microfacet para el tratamiento de efectos de iridiscencia en un material por capas

Abstract

The purpose of this project is to make an improvement to a previous model that simulates the visual phenomena of iridescence with the integration of a model based in microfacets. Firstly, the behavior of the main project is implemented and analyzed. This has a diffuse material covered in a semi-transparent thin layer that calculates the phase change. Next, the capacity of the microfacets model based in physics is evaluated, while similar implementation models are being investigated, for example, the rough plastic model. This has the same parameterization as the base model; however, it uses the microfacet model. Both were combined, taking from the base model its treatment of light in three channels (RGB) and the phase change. While from the rough plastic model its calculation of reflected and transmitted energy is taken in the parameterization of the diffuse and microfacet surface. In this way, the equations and limitations of the new model are established. Then, the model is implemented to allow a comparison with the previous one. The result showed that the new model presents greater intensity and versatility in terms of iridescence, with a minimum difference in execution time.

El propósito de este proyecto es realizar una modificación a un modelo previo que simula el fenómeno visual de iridiscencia, con la integración de un modelo basado en microfacetas. En primer lugar, se implementa y analiza el comportamiento del modelo base [Granier y Heidrich 2003]. Éste cuenta con un material difuso cubierto con una fina superficie semitransparente con la que se calcula el cambio de fase. A continuación, se evalúa la capacidad del modelo de microfacetas [Walter et al. 2007] basado en física, mientras se investigan modelos de implementación similar, por ejemplo, el modelo de plástico áspero [Jakob 2010] tiene la misma parametrización que el modelo base, no obstante, utiliza el modelo de microfacetas. El modelo base y plástico áspero fueron combinados, tomando del modelo base su tratamiento de la luz en tres canales (RGB) y el cambio de fase. Mientras que del modelo de plástico áspero se toma su cálculo de energía reflejada y transmitida en la parametrización del material difuso y dieléctrico. De esta manera, se proponen las ecuaciones y se definen limitaciones del nuevo modelo para posteriormente implementarse y hacer la comparación con el modelo previo. El resultado reveló que el nuevo modelo presenta mayor intensidad y versatilidad en términos de iridiscencia, pero con una diferencia ligeramente mayor en tiempo de ejecución.