基于Microfacet理论,当光线照射到粗糙表面时会发生显著的多次镜面反射现象,而传统偏振双向反射分布函数(Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function,pBRDF)未能很好地描述这种现象,为了得到更精确的pBRDF模型,更好地...基于Microfacet理论,当光线照射到粗糙表面时会发生显著的多次镜面反射现象,而传统偏振双向反射分布函数(Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function,pBRDF)未能很好地描述这种现象,为了得到更精确的pBRDF模型,更好地分析材料的偏振特性,本文在包含镜面反射、漫反射和定向漫反射的三分量pBRDF模型基础上,进一步定义了高阶微相位角与一阶相位角的关系。改进后的pBRDF模型不仅考虑了多次镜面反射的几何衰减因子,还引入了微相位角的定义,从而建立了一个更全面的高阶镜面反射pBRDF模型。通过比较不同的pBRDF模型,并结合偏振特性采集装置进行验证,实验结果表明,本文提出的模型优于其他模型,三阶模型效果普遍优于二阶。在偏振图像渲染中,峰值信噪比和结构相似性平均分别提升10.09%和2.97%,呈现更加真实的渲染效果。验证本文提出的高阶镜面反射pBRDF模型能够更准确地描述目标表面的偏振特性。展开更多
黎曼边界条件是一种弱施加边界条件。通过引入有限波模型,对亚声速入口、出口以及远场边界可采用精确求解黎曼问题来统一处理,有效简化了此类边界条件的施加过程,避免了基于特征关系式与黎曼不变量的推导,并已在二阶精度非结构有限体积...黎曼边界条件是一种弱施加边界条件。通过引入有限波模型,对亚声速入口、出口以及远场边界可采用精确求解黎曼问题来统一处理,有效简化了此类边界条件的施加过程,避免了基于特征关系式与黎曼不变量的推导,并已在二阶精度非结构有限体积方法中取得了较好的数值表现。为进一步验证该边界条件的实用价值,将其推广至高阶精度非结构有限体积离散。通过基于制造解方法(Method of Manufactured Solutions, MMS)的流动、亚声速无黏圆柱绕流及添加初始高斯脉冲扰动的非定常流动这三类数值算例,分别检验了黎曼边界条件在高阶精度非结构有限体积求解器中的数值表现。从计算结果来看,施加黎曼边界条件不会破坏离散格式的设计精度,同时,相比基于一维黎曼不变量的无反射边界条件,黎曼边界条件的施加过程简便,且维持了较好的出口特性,为基于非结构有限体积方法的高精度数值模拟提供了一种更加简单有效的亚声速边界处理方式。展开更多
文摘基于Microfacet理论,当光线照射到粗糙表面时会发生显著的多次镜面反射现象,而传统偏振双向反射分布函数(Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function,pBRDF)未能很好地描述这种现象,为了得到更精确的pBRDF模型,更好地分析材料的偏振特性,本文在包含镜面反射、漫反射和定向漫反射的三分量pBRDF模型基础上,进一步定义了高阶微相位角与一阶相位角的关系。改进后的pBRDF模型不仅考虑了多次镜面反射的几何衰减因子,还引入了微相位角的定义,从而建立了一个更全面的高阶镜面反射pBRDF模型。通过比较不同的pBRDF模型,并结合偏振特性采集装置进行验证,实验结果表明,本文提出的模型优于其他模型,三阶模型效果普遍优于二阶。在偏振图像渲染中,峰值信噪比和结构相似性平均分别提升10.09%和2.97%,呈现更加真实的渲染效果。验证本文提出的高阶镜面反射pBRDF模型能够更准确地描述目标表面的偏振特性。
文摘黎曼边界条件是一种弱施加边界条件。通过引入有限波模型,对亚声速入口、出口以及远场边界可采用精确求解黎曼问题来统一处理,有效简化了此类边界条件的施加过程,避免了基于特征关系式与黎曼不变量的推导,并已在二阶精度非结构有限体积方法中取得了较好的数值表现。为进一步验证该边界条件的实用价值,将其推广至高阶精度非结构有限体积离散。通过基于制造解方法(Method of Manufactured Solutions, MMS)的流动、亚声速无黏圆柱绕流及添加初始高斯脉冲扰动的非定常流动这三类数值算例,分别检验了黎曼边界条件在高阶精度非结构有限体积求解器中的数值表现。从计算结果来看,施加黎曼边界条件不会破坏离散格式的设计精度,同时,相比基于一维黎曼不变量的无反射边界条件,黎曼边界条件的施加过程简便,且维持了较好的出口特性,为基于非结构有限体积方法的高精度数值模拟提供了一种更加简单有效的亚声速边界处理方式。
