空间目标褶皱材质BRDF建模方法 
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Bidirectional Reflectance Distribution Function Modeling Approach of Space Objects’ Fold Material
1 航天工程大学研究生院, 北京 101416
2 航天工程大学航天指挥学院, 北京 101416
图 & 表
图 1. 褶皱表面模型图与示意图。(a)不同起伏高度和起伏数量的褶皱表面;(b)褶皱表面受射示意图
Fig. 1. Model and schematic diagrams of fold surface. (a) Fold surfaces with different heights and amounts of fluctuations; (b) diagram of irradiated fold surface
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图 2. 面元受射示意图
Fig. 2. Diagram of surface cell being irradiated
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图 3. 不同入射天顶角下某褶皱材质的BRDF
Fig. 3. BRDF of fold material under different incident zenith angles
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图 4. 入射角45°下两类褶皱材质的BRDF模型训练结果。(a)褶皱材质Ⅰ;(b)褶皱材质Ⅱ
Fig. 4. Two fold surfaces’ training results of BRDF model with incident angle of 45°. (a) Fold material Ⅰ; (b) fold material Ⅱ
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图 5. 褶皱材质Ⅰ的3种模型效果对比。(a)五参数模型;(b)改进Phong模型;(c)BP模型
Fig. 5. Comparison of three models of fold material Ⅰ. (a) Five-parameter model; (b) improved Phong model; (c) BP model
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图 6. 褶皱材质Ⅱ的3种模型效果对比。(a)五参数模型;(b)改进Phong模型;(c)BP模型
Fig. 6. Comparison of three models of fold material Ⅱ. (a) Five-parameter model; (b) improved Phong model; (c) BP model
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表 1银色聚酰亚胺的改进Phong模型参数
Table1. Improved Phong model parameters of silvery kapton
| Material | ρd | ρs | α | β /rad | a | b |
|---|
| Silvery kapton | 0.0122 | 287.7403 | 4119.5696 | min{π/2,β} | 1.3272 | 0.0933 |
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表 2褶皱材质Ⅰ的误差对比
Table2. Error comparison of fold material Ⅰ
| Incident zenith angle /(°) | Error /% |
|---|
| Five-parameter model | Improved Phong model | BP model |
|---|
| 2 | 16.23 | 29.93 | 4.61 | | 45 | 18.15 | 27.21 | 5.13 |
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表 3褶皱材质Ⅱ的误差对比
Table3. Error comparison of fold material Ⅱ
| Incident zenith angle /(°) | Error /% |
|---|
| Five-parameter model | Improved Phong model | BP model |
|---|
| 2 | 24.20 | 38.84 | 6.03 | | 45 | 32.34 | 33.46 | 7.38 |
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汪夏, 张雅声, 徐灿, 李鹏, 张峰. 空间目标褶皱材质BRDF建模方法[J]. 光学学报, 2019, 39(10): 1024001. Xia Wang, Yasheng Zhang, Can Xu, Peng Li, Feng Zhang. Bidirectional Reflectance Distribution Function Modeling Approach of Space Objects’ Fold Material[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(10): 1024001.
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