В последние годы технология плавной интеграции виртуальных объектов в реальные сцены стала сложной проблемой в области цифровой обработки изображений. В этой статье представлена инновационная технология под названием DiPIR (Diffusion-Guided Inverse Rendering), которая позволяет реалистично вставлять виртуальные объекты в реальные сцены при различных условиях освещения путем объединения крупномасштабных диффузионных моделей и физически обоснованного обратного рендеринга. Прорыв DiPIR заключается в том, что он может точно восстанавливать информацию об освещении сцены и автоматически настраивать материал и освещение виртуальных объектов для идеальной интеграции с окружающей средой, значительно улучшая аутентичность и согласованность эффектов синтеза изображений.
В области цифровой обработки изображений широкое внимание привлекает инновационная технология под названием DiPIR (обратный рендеринг, управляемый диффузией). Этот новейший метод, предложенный исследователями, направлен на решение давней технической проблемы беспрепятственной вставки виртуальных объектов в реальные сцены.
Суть DiPIR заключается в его уникальном принципе работы. Он сочетает в себе крупномасштабную модель диффузии и физически обоснованный процесс обратного рендеринга для точного восстановления информации об освещении сцены из одного изображения. Этот новаторский метод не только вставляет любой виртуальный объект в изображение, но также автоматически настраивает материал и освещение объекта так, чтобы он естественным образом сочетался с окружением.
Рабочий процесс этой технологии сначала строит виртуальную 3D-сцену на основе входных изображений, а затем использует дифференцируемый рендерер для моделирования взаимодействия виртуальных объектов с окружающей средой. На каждой итерации результаты рендеринга обрабатываются с помощью модели диффузии, непрерывно оптимизируя карту окружающего освещения и кривую отображения тонов, в конечном итоге гарантируя, что сгенерированное изображение соответствует условиям освещения реальной сцены.
Преимуществом DiPIR является его широкая применимость. Будь то в помещении или на улице, днем или ночью, сцены при различных условиях освещения могут быть эффективно обработаны. Результаты экспериментов показывают, что DiPIR хорошо работает в нескольких тестовых сценариях, а создаваемые изображения чрезвычайно реалистичны, успешно устраняя недостатки текущей модели с точки зрения согласованности световых эффектов.
Стоит отметить, что у DiPIR есть применения, выходящие далеко за рамки неподвижных изображений. Он также поддерживает вставку объектов в динамические сцены и синтез виртуальных объектов в нескольких ракурсах. Благодаря этим характеристикам DiPIR имеет широкие перспективы применения в области виртуальной реальности, дополненной реальности, генерации синтетических данных и виртуального производства.
Адрес проекта: https://research.nvidia.com/labs/toronto-ai/DiPIR/
Появление технологии DiPIR открывает новые решения для интеграции виртуальных объектов и реальных сцен. Потенциал ее применения в различных областях огромен и заслуживает дальнейшего изучения. В будущем мы можем рассчитывать на то, что технология DiPIR принесет еще больше удивительных приложений в виртуальной реальности, дополненной реальности и других областях.