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정보과학회논문지 (Journal of KIISE)

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한글제목(Korean Title) 증강현실을 위한 GPU 기반 실시간 광원 추정 기법
영문제목(English Title) GPU-Based Real-Time Light Source Estimation for Augmented Reality
저자(Author) 박소영   조성훈   이성길   Soyoung Park   Sunghun Jo   Sungkil Lee  
원문수록처(Citation) VOL 46 NO. 01 PP. 0001 ~ 0008 (2019. 01)
한글내용
(Korean Abstract)
사전에 촬영된 정적인 실세계 이미지 위에 가상 물체를 동적으로 렌더링하기 위해서는 이미지 에 나타난 조명환경을 분석하고 이를 가상객체 렌더링에 반영하는 광학적 정합 과정이 요구된다. 이에 본 논문은 실세계의 3차원 복원 기하와 그에 매핑되는 텍스쳐로부터 광원의 3차원 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 먼저 광원의 높은 강도를 복원하기 위해 LDR로 촬영된 텍스쳐를 HDR로 변환하고, 계층적 분 할을 통한 샘플링 기법으로 2D 이미지 상에서 광원을 추정한 후, 기하 상에서의 대응을 통해 3차원 위치 를 획득한다. 본 광원 추정 기법은 샘플링의 각 단계에서 생성된 격자 영역들의 정보를 밉맵 텍스쳐에 저 장함으로써 영역의 분할이 GPU 상에서 병렬 처리되도록 설계되어 실시간 성능을 보인다. 본 기법은 환경 맵 기반의 렌더링과 달리 그림자와 같이 광원의 명시적 위치가 필요한 렌더링에 효과적으로 쓰일 수 있다.
영문내용
(English Abstract)
To render synthetic objects on static images captured from the real world, estimation of illumination from the images and application for rendering the objects is solicited. In this work, we propose a real-time estimation of light sources, when the 3D-reconstructed geometry of an indoor scene and the corresponding textures are available. To restore the high intensity of the light source, we first convert an LDR image into HDR. The converted image is then used to get 2D positions of the light sources by hierarchical division-based sampling technique. Lastly, 3D positions of the light sources are estimated from texture-geometry mapping. Since the sampling technique stores grid areas generated at each stage in mipmap textures, the division of areas is processed on GPU in a parallel way, which makes it work in real-time. Our approach can be used in rendering where explicit positions of the light sources are asked, such as shadows.
키워드(Keyword) 증강현실   광원   추정   GPU   augmented reality   light sources   estimation  
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