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영상합성을 위한 3D 공간 해석 및 조명환경의 재구성
3D Analysis of Scene and Light Environment Reconstruction for Image Synthesis 원문보기

한국게임학회 논문지 = Journal of Korea Game Society, v.6 no.2, 2006년, pp.45 - 50  

황용호 (중앙대학교 첨단영상대학원 영상공학과) ,  홍현기 (중앙대학교 첨단영상대학원 영상공학과)

초록
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실 세계 공간에 가상 물체를 사실적으로 합성하기 위해서는 공간 내에 존재하는 조명정보 등을 분석해야 한다. 본 논문에서는 카메라에 대한 사전 교정(calibration)없이 카메라 및 조명의 위치 등을 추정하는 새로운 조명공간 재구성 방법이 제안된다. 먼저, 어안렌즈(fisheye lens)로부터 얻어진 전방향(omni-directional) 다중 노출 영상을 이용해 HDR (High Dynamic Range) 래디언스 맵(radiance map)을 생성한다. 그리고 다수의 대응점으로부터 카메라의 위치를 추정한 다음, 방향벡터를 이용해 조명의 위치를 재구성한다. 또한 대상 공간 내 많은 영향을 미치는 전역 조명과 일부 지역에 국한되어 영향을 주는 방향성을 갖는 지역 조명으로 분류하여 조명 환경을 재구성한다. 재구성된 조명환경 내에서 분산광선추적(distributed ray tracing) 방법으로 렌더링한 결과로부터 사실적인 합성영상이 얻어짐을 확인하였다. 제안된 방법은 카메라의 사전 교정 등이 필요하지 않으며 조명공간을 자동으로 재구성할 수 있는 장점이 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to generate a photo-realistic synthesized image, we should reconstruct light environment by 3D analysis of scene. This paper presents a novel method for identifying the positions and characteristics of the lights-the global and local lights-in the real image, which are used to illuminate th...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 L-L 영상은 구면 사영으로 인한 왜곡 때문에 기존의 특징점 추출 알고리즘으로 대응점을 효과적으로 구하기 어렵다. 본 논문에서는 L-L 영상에서 대응점을 검색하기 위해 조명위치의 방향벡터 에 기반한 적응적 검색영역을 이용하는 특징점 추출 알고리즘이 제안된다. 본 논문에서 財 C2의 위치에서 취득된 L-L 영상들을 각각 山1와 [叫로 표기한다.
  • 본 논문에서는 동적인 조명 환경에서 보다 사실적 인 장면을 표현하기 위해 대상공간 내에 존재하는 조명들의 위치와 특성을 추정하는 새로운 방법이 제안된다. 먼저 어안렌즈(fisheye lens)를 장착한 디지털 카메라로부터 전방향 (omni-directional) 다중 노출 영상을 취득하여 HDR (High Dynamic Range) 래디언스 맵을 생성한다[6].
  • 그러나 기존 연구에서는 조명정보의 재구성을 통한 동적인 상황 등이 고려되지 않았다. 본 논문에서는 복잡한 조명 환경에서 움직이는 물체에도 정확하게 조명 정보를 적용하기 위해 조명의 위치와 특성을 자동으로 추정하는 방법이 제안된다.
  • 본 논문에서는 지역적인 특성을 지닌 광원을 해석하기 위해 각각 다른 위치에 카메라를 위치시켜 다수의 HDR 영상을 취득한다. [그림 2]에서 q (i = 1, 2, 3, …, n)는 각각의 카메라들의 사영(projection) 중심점이고, 각 지점에서 모든 카메라들은 수직축을 중심으로 회전하지 않고 취득하였다.
  • 본 장에서는 동적인 상황에서 물체와 장면을 정확히 조명하기 위해 취득 영상들로부터 조명의 위치와 특성을 추정하는 방법을에 대해 설명한다. 제안된 방법은: 1) 조명의 위치를 결정하기 위한 카메라의 영상 취득 위치 추정 2) 움직이는 물체를 실제와 같이 렌더링하기 위한 조명의 특성 분류 3) 3차원 조명환경 구성 등의 단계로 구성된다.

가설 설정

  • [그림 2]에서 q (i = 1, 2, 3, …, n)는 각각의 카메라들의 사영(projection) 중심점이고, 각 지점에서 모든 카메라들은 수직축을 중심으로 회전하지 않고 취득하였다. 실험에서 대상공간은 그림 2]와 같이 정육면체 형태로가정한다.
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