一种用于高光反射计算的法线贴图线性滤波方法

摘要

法线贴图是使用于绘制领域的一种可以大幅提升绘制真实感的技术.但是在实际的应用中,由于三维透视投影带来的法线贴图投影覆盖像素面积的变化,直接构建法线贴图的MIP-map来进行线性采样会造成法线的走样,从而生成失真的高光反射结果.本文提出了一种用于高光反射计算的法线贴图线性滤波新方法.首先,本文使用von Mises-Fisher(vMF)分布函数来对法线贴图表面的BRDF函数进行预处理;其次,把与法线贴图法向相关的vMF分布转化到一个可以线性求和的空间,之后使用MIP-map技术来获取并计算滤波以后的法线值用于高光反射的计算.在不同的场景中验证了本方法,并和其他方法进行了对比.结果证明,与直接对法线贴图构建MIP-map的方法相比,本方法仅仅损失了大概5％的性能,但是大大减少了采样的走样,提高了绘制质量;与当前最好的法线贴图滤波方法相比,本文的方法大大加速了计算过程,可以实时完成法线贴图MIP-map的构建,从而支持法线贴图的动态实时修改.