Bidirectional Appearance Distribution Function for Stylized Shading

We define a new shading tool called a Bidirectional Appearance Distribution Function (BADF) tailored to the direct control of stylized appearance. A BADF can be thought of as defining the appearance of a sphere from all possible illumination directions. Our BADF formulation generalizes and improves upon previous stylized shading techniques by enabling the direct control of shading profiles in screen space, exaggerating surface features in a flexible manner, and letting users control stylized appearance from multiple lighting or viewing directions. This allows users to start from a simple shading behavior, and refine from there towards greater stylization. Our GPU implementation works in real-time, which benefits both editing, and rendering in interactive systems. These features make BADFs an efficient tool for many applications in artistic and scientific illustration domains. Key-words: Shading, Expressive Rendering, NPR ∗ Iparla – LaBRI – Université de Bordeaux/INRIA Bordeaux – Sud-Ouest † Microsoft Research in ria -0 04 54 18 7, v er si on 1 8 Fe b 20 10 Fonction de distribution bidirectionnelle de l’apparence pour l’éclairement stylisé Résumé : Nous définissons un nouvel outil d’éclairement appelé Fonction de distribution bidirectionnelle de l’apparence (BADF). Cet outil est conçu pour le contrôle direct de la stylisation de l’apparence. Une BADF peut être vue comme la définition de l’apparence visuelle d’une sphère pour toutes les directions de lumières possibles. Notre formulation de la BADF généralise et améliore les méthodes de stylisation précédentes car elle permet à l’utilisateur de contrôler directement le profil des primitives d’éclairement en espace écran, d’exagérer les détails de surface de manière flexible et de lui laisser la possibilité de styliser plusieurs directions de vue et/ou d’éclairage. Ceci permet à l’utilisateur de partir d’un rendu classique et de le modifier pour obtenir un éclairement riche et stylisé. Notre implémentation sur carte graphique permet un rendu en temps réel, autorisant l’édition interactive et l’utilisation de notre méthode dans des contextes de rendu temps réel. Les BADFs sont donc un outil efficace pour les applications artistiques et de visualisation scientifique. Mots-clés : Eclairement, Rendu expressif, NPR in ria -0 04 54 18 7, v er si on 1 8 Fe b 20 10 BADF for Stylized Shading 3