Методы вставки синтетических объектов в фотографии, Image-based Content Creation - Моделирование эффектов

Image-based Content Creation

В работе Lalonde Lalonde J. F. et al. Photo clip art //ACM Transactions on Graphics (TOG). - ACM, 2007. - Т. 26. - №. 3. - С. 3. целью является создание метода, который позволит вставить объекты в изображение человеку без специальных знаний. Объекты выбираются из большой базы данных изображений, которая автоматически отсортирована для представления пользователю исходных изображений, которые имеют аналогичное освещение, геометрию, позицию камеры и так далее. Вставка упрощается путем автоматического смешивания и теневой передачи. Пользовательский интерфейс представлен на рисунке 14:

Рисунок 14

Меню позволяет искать нужные объекты, которые могли бы быть вставлены, среди различных классов и подклассов.

Результат работы приложения представлен на рисунке 15.

Рисунок 15

Остановимся на работе с тенями более подробно. Так как мы не знаем трехмерную структуру объекта, синтетически сгенерированная тень выглядит не реалистично. Вместо этого берется правдоподобная тень из исходного изображения и применяется к новому изображению. Земля считается однородной поверхностью. Считается, что объект блокирует некоторый процент света, падающего на эту поверхность. Цель заключается в определении этой затемненной из-за тени области. Метод основан на тенденции тени быть темнее, чем окружающие области и затухать с увеличением расстояния от объекта. Первоначальная тень оценивается как частное интенсивности пикселя и интенсивности незатененной поверхности. Приближают интенсивность незатененных участков поверхности, как средней интенсивности пикселей в пределах маржи (одна четверть ширины объекта) вокруг объекта, за исключением пикселей внутри и непосредственно под регионом объекта. Первоначальная оценка, как правило, содержит ошибки из-за неоднородности земной поверхности или теней, которые поданы от других объектов.

Можно уменьшить эти ошибки путем учета того, что тень становится монотонно слабее с увеличением расстояния от контакта с землей

На рисунке 16 представлен вставленный объект с тенью и без.

Рисунок 16

Этот метод подходит только, если соответствующий образец изображения существует, и даже в этом случае, объект не может участвовать в освещении сцены. Подобные методы существуют и для полупрозрачных объектов. Но в любом случае, вставленные объекты не могут отражать свет на другие объекты. Кроме того, эти методы не позволяют вставить такой объект, потому что освещенность сцены не рассчитывается. Чтобы избежать таких проблем используют трехмерные текстурированные модели. Множество бесплатных моделей можно найти на таких сайтах, как Google 3D Warehouse и turbosquid. com.

Недостатки этого метода наглядно представлены на рисунке 17. Освещение вставленного объекта не соответсвует освещению сцену, отсуствие теней создает впечатление, что объект не принадлежит данной сцене.

Рисунок 17

Похожие статьи




Методы вставки синтетических объектов в фотографии, Image-based Content Creation - Моделирование эффектов

Предыдущая | Следующая