Ralf Sarlette

Die bildbasierte Erfassung der optischen Erscheinung von komplexen Materialien ist eines der zentralen Forschungsgebiete unserer Arbeitsgruppe. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuer Techniken zur hochqualitativen und effizienten Erfassung von hoch-dimensionalen Materialrepräsentationen wie bspw. der Bidirektionalen Textur Funktion (BTF). Über die BTF Datenbank Bonn sind einige Beispieldatensätze des Projekts öffentlich zugänglich.

Eine korrekte Darstellung von Materialien unter beliebiger Beleuchtung erfordert einen komplett spektral berechneten Lichtaustausch in der virtuellen Szene, was in modernen Renderingsystemen auch schon implementiert ist. Für spezielle Materialienklasse werden die dazu benötigten spektralen Reflexionsdaten sehr grob, also mit wenigen Richtungen, mithilfe von Gonioreflektometern abgetastet. Dies ist unter gewissen Annahmen für das Anpassen von Reflexionsmodellen auch ausreichend, für nicht isotrope Materialien oder Materialien mit starkem winkel- oder flächenveränderlichen Reflexionsverhalten reichen solche Messungen jedoch nicht. Für diese gibt es derzeit keine geeigneten Möglichkeiten zum Erfassen der Daten, da ähnliche Meßsysteme, wie die mit RGB basierten Photokameras, für spektral aufgelöste Messungen sowohl aus Zeit- als auch aus Kostengründen nicht praktikabel sind. In diesem Projekt ist daher geplant, durch eine Kombination von spektralen mit den auf RGB CCD-Chips basierenden Messmethoden ein effizientes und praktikables Messverfahren für spektral aufgelöste Reflexionsdaten zu entwickeln. Darüber hinaus sollen Verfahren zur Analyse, Kompression und dem effizienten Rendering der RGB-spektral-kombinierten Daten erforscht werden.

Das EU-Projekt 3D-COFORM (3D-COllection-FORMation) beschäftigt sich unter anderem mit der Entwicklung neuer Techniken für das Digitalisieren von Objekten aus dem Bereich Kulturerbe. Das Ziel ist, solche Objekte deutlich effizienter und mit höherer Qualität zu digitalisieren als dies mit bisherigen Techniken möglich war. Nur so werden Museen in Zukunft in die Lage versetzt, ihre Sammlungen tatsächlich zu digitalisieren und damit letztendlich vor dem Verfall bzw. dem Verschwinden in den Archiven zu retten.

Lacke und ganz besonders Metallic oder Perleffektlacke stellen immer noch eine Herausforderung für die Computergrafik dar. Das liegt an ihrer großen Dymanik, den hochfrequenten Änderungen der Reflectance sowohl in den räumlichen als auch in den Winkeldimensionen sowie ihren winkelabhängigen Farbänderungen. Besonders diese Farbänderungen werden von Standard-BRDF-Modellen der Computergrafik nicht erfasst. In diesem Projekt entwickeln wir Methoden zur Kompression, Rendering und Editing aller Arten von Lack.

Das Ziel des Real-Reflect Projekts ist, Anwendungen der virtuellen Realität (VR) durch die Entwicklung und Integration physikalisch korrekte Visualisierungsmethoden in ein bestehendes VR System noch realistischer wirken zu lassen. Dabei sollten Phänomene wie Metamerie, Fluoreszens und Licht-Polarisation berücksichtigt werden. Die verbesserten Visualisierungsmethoden werden Benutzern aus verschiedenen Bereichen wie Automobilindustrie oder Architektur die Erstellung von VR Simulationen von Innenräumen ermöglichen. Dadurch wird die Notwendigkeit des Baus kostenintensiver, realer Prototypen vermieden werden, was zum einen die Entwicklungskosten der Endprodukte senken und den Entwicklungszeitraum (Time to Market) verkürzen wird.

Ziel des Verbundvorhabens ist die Schaffung der technologischen Grundlagen für eine synergetische Verbindung des innovativen Service kundenindividueller Bekleidung (Maßkonfektion) mit dem Potential des Electronic Commerce unter Einsatz von VR-Methoden.