Single-view 3D Modeling, Bridging Traditional and Image-based Graphics with Global Illumination and High Dynamic Range Photography - Моделирование эффектов
Некоторые ручные Liebowitz D., Criminisi A., Zisserman A. Creating architectural models from images //Computer Graphics Forum. - Blackwell Publishers Ltd, 1999. - Т. 18. - №. 3. - С. 39-50. Criminisi A., Reid I., Zisserman A. Single view metrology //International Journal of Computer Vision. - 2000. - Т. 40. - №. 2. - С. 123-148. и автоматические Saxena A., Sun M., Ng A. Y. Make3D: Depth Perception from a Single Still Image //AAAI. - 2008. - С. 1571-1576. методы позволяют создать трехмерную модель по одному изображению. Эти работы, как правило, заинтересованы в построении 3D геометрических моделей для синтеза нового вида. Таким образом, перед тем, как вставить трехмерную модель объекта производится построение полной геометрии сцены, в которую объект будет вставлен. Пример работы такого типа алгоритма представлен на рисунке 18.
Рисунок 18
Такой метод даст хорошие результаты, однако он требует больших вычислительных ресурсов. Кроме того, этот метод дает избыточную информацию, не нужную для вставки объекта и моделирования эффектов освещения.
Bridging Traditional and Image-based Graphics with Global Illumination and High Dynamic Range Photography
Данный метод подробно описан в одноименной работе автора Devbec Debevec P. Rendering synthetic objects into real scenes: Bridging traditional and image-based graphics with global illumination and high dynamic range photography //ACM SIGGRAPH 2008 classes. - ACM, 2008. - С. 32.. В данной работе представлен метод, который использует сияние сцены и глобальное освещение для того, чтобы добавлять новые объекты на основе света моделей с правильным освещением. Данный метод использует модели сцены, основанные на HDR изображениях. Описанный в работе метод называют методом дифференциального рендеринга.
High Dynamic Range Imaging, HDRI или просто HDR -- название технологий работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий. Чаще всего термин HDR употребляется в отношении получения, хранения и обработки растровых изображений.
Широко используемые на сегодняшний день цифровые технологии исторически основаны на 8-битных целочисленных форматах представления и обработки данных, что дает весьма узкий динамический диапазон, часто называемый SDR (англ. Standard Dynamic Range) или LDR (англ. Low Dynamic Range).
Применение техники HDR позволяет работать с полным диапазоном яркости сцены, устраняя исторические ограничения.
С помощью технологии HDR компьютерная модель идеально вписывается в реальную сцену. Так как пиксели HDR содержит реальные значения, они правильно и реалистично вписываются в созданную сцену, передавая освещение, преломление, отражение синтетических компьютерных моделей.
В методе, описанном в статье, для вычисления освещения сцена разбивается на три компонента: удаленная сцена (англ. the distant scene), локальная сцена (англ. the local scene), и синтетические объекты. Предполагается, что удаленная сцена будет фотометрически влиять на объекты сцены, устраняя необходимость в информации об отражательной способности сцены.
Локальная сцена наделена рассчитанной моделью отражений таким образом, чтобы можно было смоделировать тени и получить отраженный свет от новых объектов. Результаты рендеренга создаются с помощью метода глобального освещения, моделируя взаимодействие света среди трех компонентов. Техника дифференциального рендеринга позволяет получить хорошие результаты, только если модель отражений локальной сцены известна.
В статье применен общий метод вставки синтетических объектов в реальную сцену. Модель освещения создается из геометрической модели сцены и с использованием light probe для оценки освещения на месте вставки синтетического объекта. Полученная модель глобального освещения объединяется с фотографией методом композиции. Алгоритм представлен на рисунке ниже.
Рисунок 19
Однако, в данном методе возникают проблемы, связанные с отображением изображений с широким динамическим диапазоном яркостей в диапазон яркостей, который может быть воспроизведен на стандартных мониторах и принтерах. Динамический диапазон таких устройств существенно уже (иногда на несколько порядков), чем диапазон яркостей реального мира. Для отображения изображений с широким динамическим диапазоном на стандартных устройствах этот диапазон должен быть сжат до уровня, который может быть воспроизведен на реальных мониторах и принтерах.
Похожие статьи
-
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. -...
-
Базовый алгоритм - Моделирование эффектов
В качестве базового был разработан следующий алгоритм. Исходные данные: - фотография сцены с объектом (одна) - фотография сцены без объекта (одна) -...
-
Rendering Synthetic Objects into Legacy Photographs - Моделирование эффектов
Более подробно остановимся на методе, описанном в работе "Rendering Synthetic Objects into Legacy Photographs" Karsch K. et al. Rendering synthetic...
-
Метрика "индекс структурного сходства" - Моделирование эффектов
Исторически объективные методы оценки качества изображений основывались на простых математических выражениях, таких как среднеквадратичная ошибка или...
-
Полуавтоматический метод - Моделирование эффектов
На данном этапе было принято решение сменить инструмент для создания трехмерной модели объекта. В качестве такого инструмента был выбран itSeez3D....
-
Введение - Моделирование эффектов
Компьютерную графику можно рассматривать как искусство создания реалистичной иллюзии действительного Мира. С другой стороны, методами компьютерного...
-
Обратная трассировка лучей - Моделирование эффектов
Для отсекания лучей, не попавших в приемник, достаточно рассматривать наблюдателя S в качестве источника обратных лучей. В данном методе полагают трассу...
-
Полуавтоматический метод с моделированием материалов, RSOLP based алгоритм - Моделирование эффектов
Следующий этап улучшения алгоритма - работа со способами моделирования освещения. Характер теней существенно зависит от материалов объекта и плоскости....
-
Основные определения Свет -- в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. Источник света -- любой объект,...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Освещение, Визуализация - 3D моделирование
Наилучшее освещение должно являться почти подсознательным: это когда оно присутствует, но не является навязчивым. Оно подчеркивает свойства сцены,...
-
Заключение - Исследование алгоритмов
В настоящей выпускной квалификационной работе была исследована процедура обучения каскадного классификатора с целью повышения точности и вычислительной...
-
Сравнение с эталоном - Моделирование эффектов
Фотореалистичность являетя субъективным критерием, поэтому применим метод сравнения полученного изображения с эталоном. За эталон будем брать реальную...
-
Пересечение луча с поверхностью - Моделирование эффектов
Алгоритм расчета пересечения луча с ограниченной поверхностью, представленный на рис.1 имеет следующие шаги: Рисунок 1 Шаг 1. Рассчитываются все точки...
-
Метод трассировки лучей - Моделирование эффектов
Основная идея метода заключается в повторении на ЭВМ всех геометрических преобразований, которые бы совершил световой луч на пути источник - объект -...
-
Рассмотрим иерархическую структуру информации на примере использования психологического теста для оценки психологических качеств сотрудников и влияния...
-
Для упрощения работы с трехмерной моделью на любом этапе проектирования и повышения ее наглядности в SolidWorks используется Дерево Построений (Feature...
-
Моделирование предметной области Этапом проектирования базы данных любого типа начинается с анализа предметной области, который заканчивается построением...
-
В работе использовались следующее программное обеспечение для решения поставленных задач: AutoCAD, ANSYS Workbench, ANSYS Icepak. Система AutoCAD...
-
По Р. Шеннону (Robert E . Shannon - профессор университета в Хантсвилле, штат Алабама, США ), "имитационное моделирование - Есть процесс конструирования...
-
Классификация систем электронного документооборота International Data Corporation (далее IDC) является аналитической фирмой, которая специализируется на...
-
Моделирование параллельных программ Рассмотренная схема проектирования и реализации параллельных вычислений дает способ понимания параллельных алгоритмов...
-
2.1 Процесс проектирования БД на основе принципов нормализации представляет собой последовательность переходов от неформального словесного описания...
-
Системная архитектура проекта Архитектура данных При организации любой управленческой работы, в том числе и работы по управлению заказами клиентов, очень...
-
В работе возникает необходимость выбора предметной области, в которой будет тестироваться каскадный классификатор. Главными вопросами на данном этапе...
-
Введение - Исследование алгоритмов
С недавнего времени такая область кибернетики, как создание искусственных систем распознавания образов, стала представлять особый интерес. Потребность в...
-
Цель Работы - изучить приемы создания и использования шаблонов классов. - Теоретические сведения Достаточно часто встречаются классы, объекты которых...
-
1. Провести обзор методов автоматического построения профиля нормального поведения веб-приложения. 2. Сформулировать требования к методу, провести...
-
Сканеры, Назначение и виды - Экономическая информатика
Назначение и виды Сканер (Scanner) - устройство ввода в ПК информации в виде текстов, рисунков слайдов, фотографий на плоских носителях, а также...
-
Корпуса и маркировка, Логическая организация памяти - Аппаратные средства IBM PC
Элементы динамической памяти для персональных компьютеров бывают конструктивно выполнены либо в виде отдельных микросхем в корпусах типа DIP (Dual In...
-
Фрактал - это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов. Существует большое количество графических изображений, которые являются...
-
Графическое отображение нелокальной нейронной сети в системе "Эйдос" Математический метод СК-анализа в свете идей интервальной бутстрепной робастной...
-
Заключение - Интеллектуальный анализ данных, который способствует поддержке маркетинга в компании
В рамках проведенного исследования была проделана работа по разработке системы интеллектуального анализа данных для поддержки маркетинга производственной...
-
Обзор протокола Multi-Touch технологий передачи данных TUIO [7] - основной кроссплатформенный протокол с открытым исходным кодом Multi-Touch передачи...
-
Определение методов реинжиниринга информационных систем Основные задачи, которые стоят перед проектировщиком, занимающимся реинжинирингом информационных...
-
Введение - Объектно-ориентированный подход и диаграммы классов в UML
Психологи уже давно показали, что средний человек может одновременно воспринимать адекватно в пределах десятка единиц информации. Таким образом, при...
-
Разработка концептуальной модели АИС - Проектирование автоматизированной информационной системы
Любая деятельность компании отражается в документах, и, чтобы улучшить качество рабочих бизнес-процессов, необходимо улучшить документооборот, т. е....
-
Введение - Разработка программы для реализации редактора временных графов синхронизации
Математическое моделирование дискретно-событийных динамических систем является относительно молодым направлением науки теории управления. Разработка...
-
Лучевые методы построения оптических эффектов - Моделирование эффектов
Для решения задач построения оптических эффектов: тени, отражения и преломления, - применяются методы прямой и обратной трассировки лучей. Отмечают...
-
Практическая часть, Постановка задачи, Инструмент рендеринга - Моделирование эффектов
Постановка задачи В качестве практической задачи необходимо разработать следующий алгоритм. Вход: - фотография, в которую будет вставлен синтетический...
Single-view 3D Modeling, Bridging Traditional and Image-based Graphics with Global Illumination and High Dynamic Range Photography - Моделирование эффектов