題目: 物体のCG表現のための照明条件の選択による表面反射特性の推定

名前: 町田 貴史 (9851099)


実環境の物体をコンピュータグラフィクス(CG)で表現する際の有効 な手法として, 実写画像をテクスチャとして幾何形状に張り付けるテクスチャ マッピング法がある. この手法では実写画像が撮影時の照明の影響を受けて いるため, 物体をCGで表現する際に, 仮想環境内の照明条件と実環境での照 明条件が大きく異なる場合に合成結果が不自然なものとなる. 従来からこの 問題に対して, 仮想環境内の照明による影響を忠実に表現するために, 物体 の距離画像と表面のテクスチャ画像から物体の反射特性を推定する研究がい くつか行われている. しかし反射成分の1つである鏡面反射成分は観測方向, 光の照射方向, 物体の形状に依存して観測されるため, 物体面上のすべての 点で鏡面反射成分を観測することは困難であり, 反射特性を推定する際, 物 体の形状や物体表面の特性に対して様々な仮定が設定されている. そこで本 論文では, 物体の形状や表面特性を限定しない手法を提案する. 反射成分を 密に観測するために物体の形状をもとに光の照射方向に関する照明条件を決 定する. そして決定された複数の照明条件下で表面のテクスチャ画像を取得 し, カラー反射モデルを計測データに当てはめることで物体表面の反射特性 を物体面上の各点で推定する. このため, 従来手法と比べ様々な形状や複数 の材質から構成された物体に対しても忠実な推定が可能である. 実験では, 推定された反射特性をもとに物体をCG合成することで, 様々な仮想環境内の 照明条件に対して忠実に物体が表現されることを示す.