Image-based appearance preservation

• Main Author: Carvalho, Beatriz Trinchão Andrade de
• Other Authors: Bellon, Olga Regina Pereira
• Language: English
• Published: 2016
• Subjects: Three-dimensional digital preservation; Appearance preservation; Experiment; Preservação digital
• Online Access: CARVALHO, B. T. A. Image-based appearance preservation. 2013. 147 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2013. Disponível em: <http://dspace_user.c3sl.ufpr.br:8080/dspace/handle/1884/34698>. Acesso em: 28 jan. 2016.; https://ri.ufs.br/handle/riufs/1609

The three-dimensional digital preservation of real objects comprises two main aspects: the preservation of the shape of the object and the preservation of its appearance. This thesis focuses on the image-based appearance preservation of real objects and provides a set of contributions on the theme. The first contribution consists in two groups of experiments, where each one of them targets one different image-based appearance preservation approach. These experiments are based in fundamental concepts related to the behavior of light and in a compilation of works that aim to preserve the appearance of real objects using different types of images. The first group of experiments attempts to disregard as much as possible the influence of the environment light. The second one goes one step further and considers a single light source. These experiments were the basis and motivation for the development of the main contribution of this thesis, which is a novel image-based appearance preservation method that considers the whole environment as a source of light. It presents as novelty the fact that it estimates the incoming light from the whole environment to each point in an object surface patch. At the best knowledge of this work, none of the current existing methods adopts this approach. Considering the whole environment as source of light allows flexible acquisition setups and, as it reproduces what happens in reality, potentially retrieves more reliable information about the incident lighting. This thesis presents this method and its application on real and synthetic environments. Conclusions about this work are presented and future research directions are discussed._________________________________________________________________________________________ RESUMO: A preservação tridimensional digital de objetos reais compreende dois aspectos: a preservação da forma do objeto e a preservação de sua aparência. Esta tese tem como foco a preservação da aparência de objetos reais baseada em imagens e provê uma série de contribuições sobre o tema. A primeira contribuição consiste em dois grupos de experimentos, onde cada um trabalha uma abordagem diferente na preservação da aparência baseada em imagens. Esses experimentos são baseados em conceitos fundamentais relacionados ao comportamento da luz e em uma compilação de trabalhos que visam preservar a aparência de objetos reais usando diferentes tipos de imagens. O primeiro grupo de experimentos tenta desconsiderar ao máximo a inuência da luz. O segundo vai um passo além e considera uma única fonte de luz. Estes experimentos são a base e motivação para o desenvolvimento da principal contribuição desta tese, que é um novo método de preservação da aparência baseado em imagens que considera todo o ambiente como fonte de luz. Ele apresenta como novidade o fato de estimar a luz vinda de todo o ambiente para cada ponto em uma região na superfície de um objeto. Até onde foi pesquisado neste trabalho, nenhum método existente adota essa abordagem. Considerar todo o ambiente como fonte de luz permite configurações flexíveis durante a aquisição e, já que reproduz o que acontece na realidade, recupera informações potencialmente mais confiáveis sobre a iluminação incidente. Esta tese apresenta este método e sua aplicação em ambientes reais e sintéticos. Conclusões sobre este trabalho são apresentadas e direções futuras de pesquisa são discutidas.