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DeLTra: Deep Light Transport for Projector-Camera Systems
arXiv - CS - Graphics Pub Date : 2020-03-06 , DOI: arxiv-2003.03040 Bingyao Huang and Haibin Ling
arXiv - CS - Graphics Pub Date : 2020-03-06 , DOI: arxiv-2003.03040 Bingyao Huang and Haibin Ling
In projector-camera systems, light transport models the propagation from
projector emitted radiance to camera-captured irradiance. In this paper, we
propose the first end-to-end trainable solution named Deep Light Transport
(DeLTra) that estimates radiometrically uncalibrated projector-camera light
transport. DeLTra is designed to have two modules: DepthToAtrribute and
ShadingNet. DepthToAtrribute explicitly learns rays, depth and normal, and then
estimates rough Phong illuminations. Afterwards, the CNN-based ShadingNet
renders photorealistic camera-captured image using estimated shading attributes
and rough Phong illuminations. A particular challenge addressed by DeLTra is
occlusion, for which we exploit epipolar constraint and propose a novel
differentiable direct light mask. Thus, it can be learned end-to-end along with
the other DeLTra modules. Once trained, DeLTra can be applied simultaneously to
three projector-camera tasks: image-based relighting, projector compensation
and depth/normal reconstruction. In our experiments, DeLTra shows clear
advantages over previous arts with promising quality and meanwhile being
practically convenient.
中文翻译:
DeLTra:投影仪-摄像机系统的深光传输
在投影仪-相机系统中,光传输模拟了从投影仪发射的辐射到相机捕获的辐射的传播。在本文中,我们提出了第一个名为 Deep Light Transport (DeLTra) 的端到端可训练解决方案,该解决方案可以估算未校准的投影仪-相机光传输。DeLTra 被设计成有两个模块:DepthToAtrribute 和 ShadingNet。DepthToAtrribute 明确地学习光线、深度和法线,然后估计粗略的 Phong 照明。之后,基于 CNN 的 ShadingNet 使用估计的阴影属性和粗略的 Phong 照明渲染逼真的相机捕获图像。DeLTra 解决的一个特殊挑战是遮挡,为此我们利用对极约束并提出了一种新颖的可微直接光掩模。因此,它可以与其他 DeLTra 模块一起进行端到端学习。经过训练后,DeLTra 可以同时应用于三项投影仪-摄像机任务:基于图像的重新照明、投影仪补偿和深度/法线重建。在我们的实验中,DeLTra 与以前的艺术相比显示出明显的优势,具有良好的质量,同时实用方便。
更新日期:2020-03-09
中文翻译:
DeLTra:投影仪-摄像机系统的深光传输
在投影仪-相机系统中,光传输模拟了从投影仪发射的辐射到相机捕获的辐射的传播。在本文中,我们提出了第一个名为 Deep Light Transport (DeLTra) 的端到端可训练解决方案,该解决方案可以估算未校准的投影仪-相机光传输。DeLTra 被设计成有两个模块:DepthToAtrribute 和 ShadingNet。DepthToAtrribute 明确地学习光线、深度和法线,然后估计粗略的 Phong 照明。之后,基于 CNN 的 ShadingNet 使用估计的阴影属性和粗略的 Phong 照明渲染逼真的相机捕获图像。DeLTra 解决的一个特殊挑战是遮挡,为此我们利用对极约束并提出了一种新颖的可微直接光掩模。因此,它可以与其他 DeLTra 模块一起进行端到端学习。经过训练后,DeLTra 可以同时应用于三项投影仪-摄像机任务:基于图像的重新照明、投影仪补偿和深度/法线重建。在我们的实验中,DeLTra 与以前的艺术相比显示出明显的优势,具有良好的质量,同时实用方便。