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谷歌又搞事了,基于灯光手艺的三维捕捉黑科技!
2022-11-28
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「灯光」在影视作品、游戏和虚拟环境中的作用至关主要,它是一种主要的造型手段,在影片中起着转达信息、表达情绪、陪衬气氛、描绘人物性格和心理转变等作用。它影响着影片基调的形成和影片气概的展现,与影片基调形成对立统一的关系,与其它造型手段连系显示影片的节奏和旋律。
影视作品里许多特效场景都需要借助绿幕完成,在手艺不外硬的时刻,常会发生「五毛特效」的惨案。
想要复制完善的光效更是个难题。随着盘算机视觉手艺的演进,盘算机已经能够对照「自然」地还原人脸形状、皮肤纹路,然则在模拟灯光条件这一块照样缺乏写实感。
而谷歌最近宣布了一项基于灯光的全新手艺——Relightables。能够完善解决这一点。
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Relightables 系统事情流程可分为三个部门:捕捉、重修和渲染。
该系统的焦点依赖于一个包罗多视角(自动)立体深度传感器的灯光球面装置,球面装置安装有 331 个可编程的灯以及 90 个高分辨率 12.4MP 重修相机。
捕捉人体所用的相机包罗 32 个红外(IR)相机和 58 个 RGB 相机。红外传感器提供准确、可信托的 3D 数据,RGB 相机捕捉高质量几何法线贴图和纹理。这些相机以 60Hz 的频率纪录原始视频,研究者基于球面梯度照明交替使用两种差其余照明条件。
接下来,研究者将数据上传到公共存储库中,第一个阶段是天生每个「机位」的深度图、支解图和 3D 网格 [Kazhdan 和 Hoppe 2022]。
他们用一个对齐算法来处置重修网格的序列,云云一来,长的子序列就可以共享常见的三角定位(triangulation)。研究者提出了一种新的方式来解决要害帧的选择问题,将其转变为一个 MRF 推理问题来解决。每个怪异的三角定位都被参数化为通俗的 2D 纹理空间,该空间可以和所有共享该三角定位的帧共享。
最后每个网格都有两个可用的梯度球形照明图像,从中可以天生反照率、法线、光泽度和环境光遮挡图。这些图与尺度渲染引擎兼容,可用在任何设定的光线条件下重新天生渲染图像。
谷歌这个全新的系统可以完善还原人物周围的光影效果,使得合成的影像看起来加倍真切。可以无缝地将捕捉到的人体融合到现实天下中或影戏、游戏等中的数字场景。它可能会彻底变化 3D 捕捉手艺领域。
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