反射特性、物体の見えの解析
デジタルアーカイブや映像製作において、 現存する物体や景観を使った写実的な3次元モデルを生成することが求められいます。 3次元モデリングは大きく分けて、幾何モデリング、環境モデリング、光学モデリング に分けることができます。 本領域では、幾何モデリング、光学モデリングを自動化についての研究を紹介します。

幾何モデルと光学モデルの同時モデリング

プロジェクタとカメラを用いた3次元計測によって、幾何モデルを取得し、 同時に得られる実写画像から反射特性のパラメータの推定をすることによって 物体色(アルベド)を推定します。


利用する3次元システム:
広域空間のレンダリングの領域で開発している3次元計測システム を利用し、対象物体を回転台の上に乗せ、物体を回転させて複数回、異なる視点から計測を行ないます。

利用する3次元計測システム

計測時に得られる実写画像

3次元計測によって得られる3次元データ


問題点:各視点から取得した画像を単純に合成すると明るさの差が違和感の原因になります




解決策:陰影やハイライトの除去 & アルファブレンディング

陰影やハイライトの除去
計測によって得られた色情報と幾何情報より拡散反射特性の推定を行ないます。


アルファブレンディング
各視点での計測によって得られた距離画像と、推定した物体色の画像を 重み係数(アルファ値)を使った合成を行い、前述の陰影補正、ハイライト除去処理によって 補正し切れなかった箇所の影響を緩和します。
アルファ値は各計測によって得られた距離画像より形状の奥行き変化の大きい場所のアルファ値が 小さくなるように設定します。

統合結果

ソフトウェアによってレンダリングした画像   動画はこちら(m1vファイル)


Publications
Kawasaki Laboratory