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雷锋网按:光场技能是今朝最受追捧的下一代闪现技能,google、facebook、magicleap等国表里年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜公司都在大力年夜举年夜年夜举年夜年夜年夜年夜举年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜举布局。可是今朝国内对光场(lightfield)技能的中文介绍颇为匮乏,曹煊博士《mars说光场》系列文章旨在对光场技能及其独霸的科普介绍。

曹煊博士系腾讯优图测验测验室初级研讨员。优图—腾讯旗下顶级的呆板学习研发团队,专注于图象措置责罚、模式识别、深度学习。在人脸识别、图象识别、医疗ai、ocr、哼唱识别、语音分化等范畴都积攒了领先的技能水和气完备。

《mars说光场》系列文章今朝已有5篇,包孕:《mars说光场(1)— 为甚么巨子纷纭布局光场技能》、《mars说光场(2)—光场与人眼立体成像机理》、《mars说光场(3)—光场采集》、《mars说光场(4)—光场闪现》、《mars说光场(5)—光场在三维人脸建模中的独霸》  ,雷锋网(平易近众号:雷锋网)承授权宣告。

【摘要】—三维建模是计较机视觉中的一个典范成就,其主要方针是获取物体点云或者深度图)。可是只要三维信息还不够以传神的衬偏重现切实世界,还需要外不雅观不雅观反射场信息能力在视觉上以假乱真。本文主要介绍美国南加州年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜学ictgraphiclab的pauldebevec所引领开发的lightstage技能,该技能已成功独霸在好莱坞电影殊效和2014年美国总统奥巴马的数字人脸建模等诸多独霸中。

1、反射场在三维成/呈像中的主要性

三维建模能够也许也许获取物体的若干信息,譬如点云、深度图等。但为了在视觉上传神的重现三维物体,只要若干信息是不够的。不同物体外不雅观不雅观在不同光照环境下会出现出不同的反射成果,譬如玉石会出现出高光和半通明的反射成果、棉麻织物会出现出漫反射的成果。即即是沟通外不雅观不雅观,在不同光照下也会出现出不同的反射成果,譬如图1中的精灵在魔法灯的照耀下,脸上出现出相应的色调和阴影;阿凡达在发光水母的照耀下脸上和身上也会出现对应的反射成果,这就是relighting所孕育孕育孕育孕育产生的成果。在实际糊口中relighting是一种再一般不过的征象了。可是当电影中relighting的成果与实际不符时,人眼会感慨熏染到莫名的异常。

模仿出与其什物体外不雅观不雅观一致的反射特征,对普及计较机渲染成/呈像的传神度相等主要。在实际的拍摄中其实不存在精灵和阿凡达,也不存在魔法灯和发光的水母,怎么样样样天生photorealistic的图象呢?颠末进程计较机模仿反射场(reflectancefield)是今朝好莱坞年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜片中惯用的方法。反射场是对所有反射特征的一个普适数学模子,物体外不雅观不雅观不同位置(x,y,z)在时辰(t)向半球规模内不同角度(θ,φ)发出波长为(λ)的光泽,由r(x,y,z,θ,φ,λ,t)七个维度组成的光泽的聚拢就是反射场。关于光场和反射场的异同点拜谒《mars说光场反射场relighting表示图

二、usclightstage介绍

lightstage是由美国南加州年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜学ictgraphiclab的保罗•德贝维奇(pauldebevec)所领导开发的一个高保真的三维采集重建平台系统。该系统以高传神度的3d人脸重建为主,并已独霸于好莱坞电影渲染中。从第一代系统lightstage1于2000年降生,至今已晋级到lightstage6,最新的一代系统定名为lightstagex。___li1lightstage1

如图2所示,lightstage1 包孕1个光源(strobelight)、2个相机(分辩率480x720)、1个投影仪。