22、双向纹理函数（BTF）建模方法比较与分析

双向纹理函数（BTF）建模方法比较与分析

1. 不同方法的性能表现

在双向纹理函数（BTF）的建模中，有多种方法可供选择，不同方法在压缩比、视觉质量、分析速度等方面表现各异。

• 参数表示大小与压缩 ：参数表示的大小与原始BTF的大小相关。对于较大的BTF图块，基于视图反射场的模型（如PTM RF、PLM RF、PCA RF）存储所有视图方向的参数平面，容易达到数百兆字节。不过，对参数空间应用量化方案可显著减少数据量。例如，在处理漆木BTF样本时，使用PLM RF方法，未量化（左图）和使用每个颜色通道256个参数簇进行量化（中图）后，视觉差异可忽略不计，但参数表示大小约下降了十倍。
• 像素级模型与马尔可夫随机场（MRF）模型 ：像素级模型通过底层模型的一组参数图块表示原始BTF图块，并用于BTF数据扩展。而基于MRF的模型（GMRF、2DCAR、3DCAR）仅存储少量统计模型参数以及分块的范围和法线图。MRF模型能从参数进行任意大小的无缝合成，仅使用分块方法扩展范围和法线图。如漆木样本使用2DCAR模型（右图）的表现。

2. 速度比较

对分辨率为25×25像素的小BTF图块，在AMD Athlon 2.2 GHz CPU和3 GB RAM的环境下，测试了各方法的分析和合成速度，结果如下表所示：

方法	CPU时间 [s] BTF 25 × 25 pix.	近似复杂度	BTF分析 <