研究人员开发模型以数字化复制世界上所有材料亚博网站下载

一群来自EPFL已经设定了构建有史以来最大的数据库的高耸目标，该数据库数字化了世界上所有天然和合成材料的视觉外观。亚博网站下载

数字模拟光线如何从丝绸，织物，塑料和石头的结构或蝴蝶翅膀上的颜色万花筒的结构发光的方式上可行？由Wenzel Jakob领导的EPFL现实图形实验室的一群科学家一直在创建计算机模型来确切执行此操作。他们的过程首先要使用称为Gonio-phototer的高级机器仔细数字化所有可以放在手中的材料。

想象一下，在晴天捕捉汽车的照片：这张照片只会捕捉到它的特定视角和照明的外观，但它无法透露同一辆车在傍晚晚些时候的另一个角度出现。

与摄像机不同，gonio-photometer量化了材料以各个角度反射的光，从而捕获了提供汽车涂有其特殊外观的基本性质：珠光，闪亮，褪色，金属等等。

与一张照片相比，所得数据更为丰富，可以用来在任意虚拟场景中产生由相同材料形成的对象的感性计算机图像。亚博网站下载

由Wenzel Jakob教授领导的EPFL小组研究了光与不同材料的相互作用，以便在软件模拟中复制此过程。亚博网站下载

我们的目标是整理一个非常全面的材料库，而不仅仅是为了重新创建它们，而是在数学上了解使它们看起来像他们所做的方式的理解亚博网站下载。

Wenzel Jakob，现实的图形实验室，EPFL

科学家的目的是将样品数字化，从一张纸和一块塑料从笔到蝴蝶翼，甚至是达斯·维达（Darth Vader）连衣裙的一块织物。“在建筑，计算机视觉或娱乐行业等领域，这种物质数据是无价的。我们最近开始与Weta Digital and Industrial Light＆Magic合作，他们制作了Avatar和Star Wars之类的电影，”他进一步说道。

创建看起来像真实事物的图像

Gonio-photometer是一台出色的机器，长度约为5 m。它是在一个房间里运行的，在一个房间里，墙壁上覆盖着黑布，以吸收被检查的样品反射的光。样品位于设备的中间，从机器人臂的尖端对其进行检查，该机器人的尖端以每秒3 m的速度旋转，以便可以快速获得多种配置的测量值。

传统的相机仅记录人眼可见的红色，绿色和蓝色信息。相反，我们使用一个光谱仪，该光谱仪在整个视觉范围内记录了数百个波长，甚至延伸到紫外线和红外线。大量数据为我们提供了有关材料的更多信息，使我们能够非常精确地模拟其外观。

Wenzel Jakob，现实的图形实验室，EPFL

该小组创建了一种新的算法，该算法完全控制了Gonio-photoger，以捕获一个不可能的大4D空间的一小部分，从而使材料比以前更快地数字化。亚博网站下载

此外，Jakob的团队创建了Mitsuba Renderer，这是一个广泛使用的开源软件平台，可在计算上重现光线以开发虚拟世界的影像图像。获得的数据使这些模拟当前能够实现出色的准确性水平。

（视频来源：EPFL）

来源：https://actu.epfl.ch/