Modified cosine-quadratic reflectance model

Oleksandr Romanyuk; Volodymyr Lytvynenko; Yevhen Zavalniuk

doi:10.35784/iapgos.7384

PDF (angielski)

Opublikowane: 2025-03-31

DOI: https://doi.org/10.35784/iapgos.7384

Numer Tom 15 Nr 1 (2025)

Statystyczna wiarygodność decyzji o wadliwości kontrolowanego procesu
Yevhen Volodarskyi, Oleh Kozyr, Zygmunt Warsza

5-9
Impulsowy generator chaotyczny oparty na klasycznym obwodzie Chuy
Volodymyr Rusyn, Andrii Samila, Bogdan Markovych, Aceng Sambas, Christos Skiadas, Milan Guzan

10-14
Stabilność metaheurystycznych regulatorów PID w fotowoltaicznych mikrosieciach prądu stałego
Elvin Yusubov, Lala Bekirova

15-21
Integracja symulacji numerycznej i danych eksperymentalnych dla ulepszonego monitorowania stanu konstrukcji mostów
Om Narayan Singh, Kaushik Dey

22-26
Zastosowanie programowania wieloagentowego do modelowania zmian lepkości wsadu w produkcji alkoholu
Larysa Gumeniuk, Ludmyla Markina, Viktor Satsyk, Pavlo Humeniuk, Anton Lashch

27-32
Stochastyczna algebra interwałowa opisująca procesy inteligentnej fabryki
Piotr Dziurzanski, Konrad Kabala, Agnieszka Konrad

33-38
Rozwój w konserwacji paneli słonecznych: przegląd systemów automatycznego czyszczenia z kurzu opartych na Internecie rzeczy
Balamurugan Rangaswamy, Ramasamy Nithya

39-44
Zmodyfikowany cosinus-kwadratowy model odbicia światła
Oleksandr Romanyuk, Volodymyr Lytvynenko, Yevhen Zavalniuk

45-48
Analiza porównawcza urządzeń do magazynowania energii z użyciem akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych i sodowo-jonowych
Huthaifa A. Al_Issa, Mohamed Qawaqzeh, Lina Hani Hussienat, Ruslan Oksenych, Oleksandr Miroshnyk, Oleksandr Moroz, Iryna Trunova, Volodymyr Paziy, Serhii Halko, Taras Shchur

49-54
Badania przetwornika DC-AC z mikrokontrolerem sterującym częstotliwością inwertera
Anatolii Tkachuk, Mykola Polishchuk, Liliia Polishchuk, Serhii Kostiuchko, Serhii Hryniuk, Liudmyla Konkevych

55-61
Aparat matematyczny do znajdowania optymalnej konfiguracji bezpiecznej sieci komunikacyjnej z określoną liczbą abonentów
Wolodymyr Khoroshko, Yuliia Khokhlachova, Oleksandr Laptiev, Al-Dalvash Ablullah Fowad

62-66
Krytyczne aspekty cyberbezpieczeństwa w celu poprawy ochrony infrastruktury cyfrowej przedsiębiorstwa
Roman Kvуetnyy, Volodymyr Kotsiubynskyi, Serhii Husak, Yaroslav Movchan, Nataliia Dobrovolska, Sholpan Zhumagulova, Assel Aitkazina

67-72
Modyfikacja algebraicznego dekodera Petersonа
Dmytro Mogylevych, Iryna Kononova, Liudmyla Pogrebniak, Kostiantyn Lytvyn, Igor Gyrenko

73-78
Opracowanie modelu obliczania rozmycia współczynników precyzji globalnego systemu nawigacji w danym punkcie przestrzeni
Oleksandr Turovsky, Nazarii Blazhennyi, Roman Vozniak, Yana Horbachova, Kostiantyn Horbachov, Nataliia Rudenko

79-87
Ekspert agenta AI z opcją LLM do zarządzania operacjami misji
Sobhana Mummaneni, Syama Sameera Gudipati, Satwik Panda

88-94
Przegląd systemów operacyjnych stosowanych w bezzałogowych statkach powietrznych
Viktor Ivashko, Oleh Krulikovskyi, Serhii Haliuk, Andrii Samila

95-100
Optymalizacja metod uczenia maszynowego do deanonimizacji w sieciach społecznościowych
Nurzhigit Smailov, Fatima Uralova, Rashida Kadyrova, Raiymbek Magazov, Akezhan Sabibolda

101-104
Skuteczne wykrywanie deepfake'ów przy użyciu sieci Long Short-Term Memory do autentykacji wideo
Ravi Kishan Surapaneni, Hameed Syed, Harshitha Kakarala, Venkata Sai Srikar Yaragudipati

105-108
Wykrywanie trendów regionalnych na podstawie danych z Twittera w czasie rzeczywistym w celu analizy nastrojów, kontekstu, sieci i czasu
Mousumi Hasan, Mujiba Shaima, Quazi Saad ul Mosaher

109-116
Opracowanie modelu poprawy niezawodności konserwacji zapobiegawczej urządzeń medycznych
Khalid Musallam Alahmadi, Essam Rabea Ibrahim Mahmoud, Fitrian Imaduddin

117-124
Wyjaśnialna sztuczna inteligencja do wykrywania raka płuc
Vinod Kumar R S, Bushara A R, Abubeker K M, Smitha K M, Abini M A, Jubaira Mammoo, Bijesh Paul

125-130
Projektowanie i wdrożenie systemu detekcji żył w celu zwiększenia dokładności pobierania krwi
Omar Boutalaka, Achraf Benba, Sara Sandabad

131-134
Cechy metrologiczne do określania stężenia cholesterolu, trójglicerydów i fosfolipidów w celu wykrywania łuszczycy
Ivan Diskovskyi, Yurii Kachurak, Orysya Syzon, Marta Kolishetska, Bogdan Pinaiev, Oksana Stoliarenko

135-138
Opracowanie aplikacji mobilnej do badania zaburzeń motoryki małej
Marko Andrushchenko, Karina Selivanova, Oleg Avrunin, Alla Kraievska, Orken Mamyrbayev, Kymbat Momynzhanova

139-143
Sztuczna inteligencja w edukacji: symulacje oparte na ChatGPT w przygotowaniu nauczycieli
Marina Drushlyak, Tetiana Lukashova, Volodymyr Shamonia, Olena Semenikhina

144-152
CKSD: kompleksowa baza danych kurdyjsko-sorani
Jihad Anwar Qadir, Samer Kais Jameel, Wshyar Omar Khudhur, Kamaran H. Manguri

153-156

Archiwum

2026

Tom 16 Nr 2
2026-06-30 27
Tom 16 Nr 1
2026-03-30 27

2025

Tom 15 Nr 4
2025-12-20 27
Tom 15 Nr 3
2025-09-30 24
Tom 15 Nr 2
2025-06-27 24
Tom 15 Nr 1
2025-03-31 26

2024

Tom 14 Nr 4
2024-12-21 25
Tom 14 Nr 3
2024-09-30 24
Tom 14 Nr 2
2024-06-30 24
Tom 14 Nr 1
2024-03-31 23

2023

Tom 13 Nr 4
2023-12-20 24
Tom 13 Nr 3
2023-09-30 25
Tom 13 Nr 2
2023-06-30 14
Tom 13 Nr 1
2023-03-31 12

2021

Tom 11 Nr 4
2021-12-20 15
Tom 11 Nr 3
2021-09-30 10
Tom 11 Nr 2
2021-06-30 11
Tom 11 Nr 1
2021-03-31 14

Authors

Oleksandr Romanyuk

rom8591@gmail.com

Winnicki Narodowy Uniwersytet Techniczny

https://orcid.org/0000-0002-2245-3364

Volodymyr Lytvynenko

immun56@gmail.com

Kherson National Technical University

https://orcid.org/0000-0002-1536-5542

Yevhen Zavalniuk

qq9272627@gmail.com

Winnicki Narodowy Uniwersytet Techniczny

https://orcid.org/0009-0005-1202-4653

Abstrakt

W artykule zaproponowano nowy model odbicia światła. Model ten opiera się na zmodyfikowanej dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia. Przeanalizowano koncepcję dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia. Rozważono główne niedociągnięcia istniejących, fizycznie dokładnych i empirycznych dwukierunkowych funkcji rozkładu odbicia, w szczególności klasycznej funkcji cosinus-kwadratowej. Uzasadniono potrzebę opracowania nowych empirycznych funkcji rozkładu. Dokonano porównania całek podwójnych współczynnika odbicia półkulistego funkcji odbicia Blinna i standardowej funkcji cosinus-kwadratowej. Na podstawie porównania uzyskano nowe wyrażenie umożliwiające obliczenie funkcji cosinus-kwadratowej. Proponowane wyrażenie pozwala znacząco zwiększyć dokładność odwzorowania epicentrum olśnienia oraz strefy tłumienia olśnienia i jest przeznaczone do stosowania w wysokowydajnych systemach renderowania trójwymiarowego

Słowa kluczowe:

dwukierunkowa funkcja rozkładu odbicia, renderowanie, cieniowanie płaskiewe, wizualizacja

Bibliografia

[1] Boksansky J.: Crash Course in BRDF Implementation [https://www.researchgate.net/profile/Jakub-Boksansky/publication/350052593_Crash_Course_in_BRDF_Implementation/links/604e0290a6fdcccfee7d9a9c/Crash-Course-in-BRDF-Implementation.pdf] (available: 25.01.2025).

[2] Butler S. D., Marciniak M. A.: Utilization and efficient computation of polarization factor Q for fast, accurate BRDF modeling. Optics Express 4/2022, 5803–5816 [https://doi.org/10.1364/oe.448157].

[3] Butler S. D., Nauyoks S. E., Marciniak M. A.: Comparison of microfacet BRDF model elements to diffraction BRDF model elements. Algorithms and Technologies for Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Imagery XXI, Baltimore 2015, 94720C.

[4] Chen L. et al.: A Microfacet-Based Reflectance Model for Photometric Stereo with Highly Specular Surfaces. IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), Venice 2017, 3181–3189.

[5] Compean M. E., Small T. V.: Evaluation of microfacet BRDF solar cell model modification using experimental data. Optical Modeling and Performance Predictions XII, San Diego 2022, 122150B.

[6] Giesen F.: Phong normalization factor derivation. [https://www.farbrausch.de/~fg/stuff/phong.pdf] (available: 25.01.2025).

[7] Guarnera D. et al.: BRDF Representation and Acquisition. Computer Graphics Forum 2, 2016, 625–650 [https://doi.org/10.1111/cgf.12867].

[8] Guarnera G. C. et al.: BxDF material acquisition, representation, and rendering for VR and design. SA'19: SIGGRAPH Asia 2019 Courses, Brisbane 2019, 1–17.

[9] Guo F. et al.: A Modified BRDF Model Based on Cauchy-Lorentz Distribution Theory for Metal and Coating Materials. Photonics 7, 2023, 773 [https://doi.org/10.3390/photonics10070773].

[10] Ichikawa T., Fukao Y., Nobuhara S.: Fresnel Microfacet BRDF: Unification of Polari-Radiometric Surface-Body Reflection. IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Vancouver 2023, 16489–16497.

[11] Kavoosighafi B. et al.: Deep SVBRDF Acquisition and Modelling: A Survey. Computer Graphics Forum 6, 2024, e15199 [https://doi.org/10.1111/cgf.15199].

[12] Kim H. et al.: SwitchLight: Co-design of Physics-driven Architecture and Pre-training Framework for Human Portrait Relighting. arXiv: 2402.18848, 2024.

[13] Lafortune E., Willems Y.: Using the Modified Phong Reflectance Model for Physically Based Rendering. K.U. Leven, Leven 1994.

[14] Lyon R. F.: Phong shading reformulation for hardware renderer simplification. Apple Computer, Inc., 1993.

[15] Mikkelstrup A. F., Thomsen A. N., Kristiansen M.: A novel method for approximating local changes in the surface absorption for laser marking using 3D laser scanning. 18th Nordic Laser Materials Processing Conference –18th NOLAMP, Luleå 2022, 012002.

[16] Montes R., Ureña C.: An Overview of BRDF Models. University of Granada, Granada 2012.

[17] Raybaud B. et al.: Identification of BRDF parameters with spectral measurements in the visible light spectrum towards solar irradiation evaluation in urban environment for photovoltaïc technologies. Energy and buildings 263, 2022, 112034 [https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112034].

[18] Rhee C.-H., Lee C. H.: Estimating Physically-Based Reflectance Parameters From a Single Image With GAN-Guided CNN. IEEE Access 10, 2022, 13259–13269 [https://doi.org/10.1109/access.2022.3147483].

[19] Romanyuk O. et al: New surface reflectance model with the combination of two cubic functions usage. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska – IAPGOS 3/2023, 101–106 [https://doi.org/10.35784/iapgos.5327].

[20] Romanyuk O. et al.: The Development of Physically Correct Reflectance Model Based on Logarithm Function. 13th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT), Wrocław 2023, 483–487.

[21] Romanyuk S. O. et al.: Modification of existing methods of visualization of offset face skin structure. Proc. SPIE 11456, 2020, 114560E.

[22] Sawicki D.: Microfacet Distribution Function: To Change or Not to Change, That Is the Question. 16th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications - VISIGRAPP 2021, Vol. I, 209–220.

[23] Shirley P., Ashikhmin M., Marschner S.: Fundamentals of Computer Graphics 3rd ed. A K Peters/CRC Press, New York 2009.

[24] Sun L., Zhao F.: Bidirectional reflectance distribution function algorithm based on the Poynting vector analysis. Optical Engineering 6, 2021, 063104 [https://doi.org/10.1117/1.oe.60.6.063104].

[25] Wang X., Meng L.: Research on physical reliability rendering algorithm. IEEE Access 2024, 1–11 [https://doi.org/10.1109/access.2024.3430535].

[26] Yang J.: Triplet: Triangle Patchlet for Mesh-Based Inverse Rendering and Scene Parameters Approximation. arXiv: 2410.12414, 2024.

[27] Yang Y., Yang K., Zhang A.: Influence of Target Surface BRDF on Non-Line-of-Sight Imaging. J. Imaging 11, 2024, 273 [https://doi.org/10.3390/jimaging10110273].

[28] Yoshimura Y. et al.: Light Curve Approximation Using an Attitude Model of Solar Sail Spacecraft. Journal of Guidance, Control, and Dynamics 10, 2020, 1960–1966 [https://doi.org/10.2514/1.g004966].

[29] Zhou Y.: An overview of BRDF models in computer graphics. Theoretical and Natural Science 19, 2023, 205–210 [https://doi.org/10.54254/2753-8818/19/20230550].

[30] Zou J., Wu S., Zhou L.: Improved normal distribution function for skin specular reflection rendering based on GGX distribution. 3rd International Conference on Computer Graphics, Image and Virtualization - ICCGIV 2023, Nanjing 2023, 129341L.

Zmodyfikowany cosinus-kwadratowy model odbicia światła. (2025). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 15(1), 45-48. https://doi.org/10.35784/iapgos.7384

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 15 Nr 1 (2025)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja