Měření povrchu BRDF s využitím LIGHTEC Minidiff V2 pro využití v programování her

Abstract

Tato práce se zabývá možností využití naměřených dat odrazivosti skutečných materiálů pro simulaci osvětlení povrchů v herních enginech Unity a Unreal Engine za účelem dosažení realistického vzhledu 3D objektů v počítačových hrách. Nejprve jsou v úvodu popsány fyzikální aspekty BRDF a kategorizovány existující analytické modely BRDF. Dále jsou rozebrány některé formáty pro ukládání dat BRDF, popsán měřící přístroj MiniDiff v2 od společnosti Synopsys (dříve Lightec) a proces měření vzorků. Výsledkem práce jsou naměřená data 217 vzorků, vytvořená aplikace na zpracování a export naměřených dat BRDF, krátká videa zobrazení a shadery implementované v herních enginech Unity a Unreal Engine.

This thesis investigates the possibility of using measured reflectance data of real materials to simulate the illumination of surfaces in Unity and Unreal Engine game engines in order to achieve realistic appearance of 3D objects in computer games. First, the physical aspects of BRDF are described and existing analytical models of BRDF are categorized. Then, some BRDF data storage formats are discussed, the MiniDiff v2 measuring instrument from Synopsys (formerly Lightec) and the sample measurement process are described. As a result of the work, 217 samples have been measured, an application has been developed to process and export the measured BRDF data, short videos of BRDF visualizations and shaders implemented in the Unity and Unreal Engine game engines.