Simulatie van corrosie op complexe objecten

Abstract

Fotorealistische beeldgeneratie kan zeer mooie beelden leveren, maar veel van deze beelden zien er toch nog onnatuurlijk uit omdat de voorwerpen in de scene te perfect overkomen. Om een natuurlijker realisme te bekomen is het dan ook belangrijk verweerde oppervlakken te kunnen modelleren en visualiseren. Met de huidige modellen kan men stofaccumulatie, afschilfering, metaalverkleuring, mosbegroeiing en roest simuleren. Deze modellen genereren automatisch een textuur waarin de verweringseffecten tot uiting komen. Het is zeer moeilijk om alle soorten verweringen door eenzelfde techniek te realiseren. Vermits corrosie op zich een veel voorkomend fenomeen is, gaan wij ons beperken tot het modelleren van roestvorming. Het bestaand algoritme om roest te simuleren is intuïtief en merkt zich op door zijn simpliciteit. Het gebruik van een corrosiefunctie die de penetratie van corrosie op een locatie evalueert in functie van de tijd levert een vrij goede fysische benadering op. Het algoritme kan ook uitgebreid worden om andere verweringen te simuleren. Zijn eenvoud uit zich doordat de simulatie zich afspeelt in het 2D vlak dat wij willen uitbreiden naar arbitraire oppervlakken in 3D. Ons model werkt volgens het hetzelfde principe, maar met het verschil dat de simulatie nu doorgaat in de objectruimte. Roest gaat voorgesteld worden aan de hand van losse deeltjes die rechtstreeks op het oppervlak geplaatst worden. Op elke tijdstip wordt er een deeltje toegevoegd aan de rand van een corrosievlek. Onze simulatie maakt gebruikt van dezelfde corrosiefunctie die gebaseerd is op experimentele data. Voor het renderen maken we gebruik van een raytracing techniek en het resultaat wordt opgeslagen in een textuur. De keuze van de kleur wordt beslist aan de hand van een empirisch verkregen kleurentabel uit echte voorbeelden (foto’s). Onze nieuwe techniek geeft ons een alternatief om destructieve corrosie te simuleren en te renderen. Ons spreidingsproces zou ook gebruikt kunnen worden voor andere verweringen (bv. mos) waarvan het onderliggende patroon een vlek is. Er wordt ook automatisch een textuur gegenereerd omdat het moeilijk is om via manuele textuurcreatie dezelfde verweringseffecten te verkrijgen. Kortom, de corrosie, verkregen door onze benadering, draagt zijn steentje bij voor realistische beeldsynthese.