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Journal Articles ACM Transactions on Graphics Year : 2017

A Two-Scale Microfacet Reflectance Model Combining Reflection and Diffraction

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Abstract

Adequate reflectance models are essential for the production of photorealistic images. Microfacet reflectance models predict the appearance of a material at the macroscopic level based on microscopic surface details. They provide a good match with measured reflectance in some cases, but not always. This discrepancy between the behavior predicted by microfacet models and the observed behavior has puzzled researchers for a long time. In this paper, we show that diffraction effects in the micro-geometry provide a plausible explanation. We describe a two-scale reflectance model, separating between geometry details much larger than wavelength and those of size comparable to wavelength. The former model results in the standard Cook-Torrance model. The latter model is responsible for diffraction effects. Diffraction effects at the smaller scale are convolved by the micro-geometry normal distribution. The resulting two-scale model provides a very good approximation to measured reflectances.
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Dates and versions

hal-01515948 , version 1 (10-05-2017)

Identifiers

Cite

Nicolas Holzschuch, Romain Pacanowski. A Two-Scale Microfacet Reflectance Model Combining Reflection and Diffraction. ACM Transactions on Graphics, 2017, 36 (4), pp.12. ⟨10.1145/3072959.3073621⟩. ⟨hal-01515948⟩
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