Наука и технологии

Камера смартфона позволила создать реалистичные модели предметов

image

KAIST VCLAB / YouTube

Разработчики из Южной Кореи и Испании создали алгоритм, позволяющий создавать из снимков, сделанных на камеру смартфона, объемную модель объекта, учитывающую отражающие свойства его поверхности. Благодаря этому при последующем воспроизведении модель выглядит гораздо более реалистично, чем при использовании алгоритмов, не учитывающих отражение, рассказывают авторы статьи, которая будет представлена на конференции SIGGRAPH Asia 2018.

Для создания объемных моделей различных объектов существует достаточно много инструментов, часть из которых позволяет создать достаточно точную модель, сохраняющую множество деталей. Но такие инструменты дороги и как правило представляют собой статичный аппарат, который нельзя взять с собой. В то же время существуют приложения для смартфонов, способные склеивать множество фотографий объекта с разных ракурсов в единую модель, но почти всегда в результате их работы на модели образуются артефакты склейки. Кроме того, они не позволяют захватить мелкие детали и отражающие свойства поверхности, в результате чего модель лишь примерно напоминает реальный объект.

Ким Мин Хёк (Kim Min Hyeok) из Корейского института передовых технологий (KAIST) и его коллеги разработали алгоритм, способный использовать обычные камеры, в том числе и в смартфонах, и собирать с их помощью достаточно данных для реалистичного воссоздания отражающих свойств 3D-модели.

Созданный разработчиками алгоритм принимает множество снимков с включенной вспышкой, причем для каждого ракурса создается пара снимков с разной экспозицией для расширения динамического диапазона снимков. После этого алгоритм создает на основе облака точек, полученного из изображений, примитивную 3D-модель объекта. Затем он приступает к расчету функций распределения отражений по поверхности объекта и одновременно с этим обновляет геометрическую составляющую модели с учетом новых данных. Этот этап повторяется несколько раз для улучшения качества модели.

 

Этапы работы алгоритма Giljoo Nam et al. / SIGGRAPH Asia 2018

Разработчики проверили работу алгоритма с помощью зеркального фотоаппарата и смартфона. Для каждого объекта инженеры создавали от 100 до 400 снимков. Во время экспериментов алгоритм склеивал снимки в единую модель не на смартфоне, а на мощном компьютере. Кроме того, они создавали модели тех же самых объектов с помощью коммерческого 3D-сканера, а также использовали аналогичный алгоритм для сравнения.

 

Сравнение 3D-сканера, аналогичного алгоритма с разными параметрами разрешения, и нового алгоритма Giljoo Nam et al. / SIGGRAPH Asia 2018
image
Сравнение 3D-сканера, аналогичного алгоритма с разными параметрами разрешения, и нового алгоритма Giljoo Nam et al. / SIGGRAPH Asia 2018

Сравнение показало, что новый метод позволяет создавать сопоставимые по качеству модели, однако они содержат не только информацию о геометрии объекта, но и об отражающих свойствах материала его поверхности. Кроме того, поверхность модели больше соответствует реальному объекту и содержит меньше артефактов.
Недавно группа разработчиков из исследовательского подразделения Facebook представила алгоритм для смартфонов с двумя камерами, позволяющий быстро создавать объемные панорамы. Позже Facebook внедрила функцию создания 3D-снимков, но она использует лишь один исходный снимок и не позволяет создавать полноценные панорамы окружающей местности.

Григорий Копиев

Источник

Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s