본 논문은 실시간 응용 프로그램에서 사실적인 금속 재질을 렌더링하기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 금속면의 미세한 흡집을 표현하기 위해 법선 벡터를 섭동(perturbation)하는 방법을 사용한다. 법선 벡터를 섭동하는 일반적인 방법은 범프(bump) 매핑이나 법선(normal) 매핑 등의 방법을 사용하는 것이다. 그러나 이러한 방식은 이방성 반사 특성을 갖는 표면에서는 사실적인 빛의 산란을 보이지 못한다. 금속 특유의 반사를 표현하기 위해서는 미세면 분포 함수를 이용하여 이방성 반사 특성을 모델링하는 것이 일반적이므로 일반적 법선 섭동만으로는 만족스런 결과를 얻지 못한다. 본 논문은 법선 벡터의 섭동과 함께 미세면 분포 함수를 변형하는 기법을 통해 매우 사실적인 금속면 재질 렌더링이 가능한 기법을 제안한 다. 제안된 기법은 쉽게 GPU 프로그램으로 구현되며, 실시간 환경에서 동작한다.

An effective method to render realistic metallic surface in realtime application is proposed. The proposed method perturbs the normal vectors on the metallic surface to represent small scratches. In general, bump map or normal map method is used to gnerate normal vector perturbation. However, those methods do not show plausible light scattering when applied to anisotropic reflection surface. In order to express metallic surface reflectance, MDF-based BRDF is generally employed. Therefore, the simple normal perturbation does not produce satisfactory metal rendering results. The proposed method employs not only normal perturbation but also deformation of the microfacet distribution function(MDF) that determines the reflectance properties on the surface. The MDF deformation increases the realism of metal rendering. The proposed method can be easily implemented with GPU programs, and works well in realtime environments.

• 강영민 | Kang, Young-Min