Measurement and reconstruction of visual texture

Bc. Karel Chládek

Master's thesis

Anotácia:

Tato práce prezentuje metodu na meření vizuální textury fotogrammetricky rekonstruovaných objektů pro využití v renderingu a materiálové analýze. Metoda vytváří uniformně navzorkované měření odrazivosti trojuhelníkové sítě reálného objektu ze snímků pořízených z různých pohledů pod různým nasvícením. Navrhneme cenově efektivní fotící sestavu založenou na světelné kleci a sestavíme její prototyp. Dále prezentujeme rychlý způsob získávání měření pomocí vykreslovacího enginu NVIDIA OptiX. Uvádíme nový algoritmus na získánní vzorkování, které dovolí uniformní pokrytí měřeného objektu a efektivní vyhledánání odrazivosti obecného bodu na trojuhelníkové síti. Dále ukážeme, jak využít toto měření pro výpočet parametrů materiálového modelu odrazivosti, a uvádíme metodu přímého vykreslování naměřeného materiálu z obecného pohledu a obecného nasvícení.

Abstract:

This work presents a method of visual texture measurement of photogrammetry reconstructions for usage in rendering and material analysis. The method creates uniformly sampled surface reflectance measurements of a mesh of real objects from images captured from multiple viewpoints under multiple light conditions. We design a cost-effective acquisition setup based on a light stage and assemble its prototype. We present a fast measurement estimation using the NVIDIA OptiX engine. We introduce an algorithm for measurement point sampling allowing a uniform measurement coverage of the measured object. This sampling also allows fast searching of reflectance of a general point on the surface of the mesh. We show an application of the obtained measurement by computing material reflectance models and introduce a method for directly rendering the material from a general viewpoint and general light condition.

Keywords

Photogrammetry, Visual Texture, BTF, BRDF, NVIDIA OptiX, Light stage

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 6. 2022
• Vedúci: doc. RNDr. Pavel Matula, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Byška, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Visual informatics / Image processing and analysis