Capturando e reproduzindo realistas, objetos do mundo real para qualquer ambiente virtual são complexos e demorados. Imagine usar uma câmera convencional com flash embutido - de qualquer dispositivo móvel ou câmera digital disponível no mercado - para simplificar essa tarefa. Uma equipe global de cientistas da computação desenvolveu um novo método que replica objetos físicos para o espaço de realidade virtual e aumentada usando apenas uma câmera compacta com flash, sem a necessidade de adicionais, e muitas vezes caro, hardware de suporte.

"Para reproduzir fielmente um objeto do mundo real no ambiente VR / AR, precisamos replicar a geometria 3-D e a aparência do objeto, "diz Min H. Kim, professor associado de ciência da computação na KAIST na Coréia do Sul e principal autor da pesquisa. "Tradicionalmente, isso foi feito manualmente por artistas 3-D, que é uma tarefa trabalhosa, ou usando especializados, hardware caro. Nosso método é direto, mais barato e eficiente, e reproduz objetos 3D realistas apenas tirando fotos de uma única câmera com um flash embutido. "

Kim e seus colaboradores, Diego Gutierrez, professor de ciência da computação na Universidad de Zaragoza na Espanha, e KAIST Ph.D. alunos Giljoo Nam e Joo Ho Lee, apresentará este novo trabalho na SIGGRAPH Asia 2018 em Tóquio, de 4 a 7 de dezembro. A conferência anual apresenta os membros técnicos e criativos mais respeitados no campo da computação gráfica e técnicas interativas, e apresenta pesquisas de ponta em ciência, arte, jogos e animação, entre outros setores.

As abordagens existentes para a aquisição de objetos físicos requerem configurações de hardware especializadas para obter a modelagem geométrica e de aparência dos objetos desejados. Essas configurações podem incluir um scanner a laser 3-D ou várias câmeras, ou uma cúpula de iluminação com mais de cem fontes de luz. Em contraste, esta nova técnica só precisa de uma única câmera, para produzir resultados de alta qualidade.

"Muitos métodos tradicionais usando uma única câmera podem capturar apenas a geometria 3-D dos objetos, mas não a refletância complexa de objetos do mundo real, fornecido pelo SVBRDF, "observa Kim. SVBRDF, que representa funções de distribuição de refletância bidirecional com variação espacial, é a chave para obter a forma e a aparência do mundo real de um objeto. "Usar apenas a geometria 3-D não pode reproduzir a aparência realista do objeto no ambiente AR / VR. Nossa técnica pode capturar geometria 3-D de alta qualidade, bem como sua aparência material, para que os objetos possam ser representados de forma realista em qualquer ambiente."

O grupo demonstrou sua estrutura usando uma câmera digital, a Nikon D7000 e a câmera embutida de um telefone móvel Android, em uma série de exemplos em seu artigo, "Aquisição SVBRDF prática de objetos 3-D com fotografia flash não estruturada." O novo algoritmo, que não requer nenhuma geometria de entrada do objeto de destino, capturou com sucesso a geometria e aparência de objetos 3-D com o básico, fotografia com flash e resultados consistentes reproduzidos. Os exemplos apresentados no trabalho incluem diversos conjuntos de objetos que abrangem uma ampla gama de geometrias e materiais, incluindo metal, Madeira, plástico, cerâmica, resina e papel, e composto de formas complexas como um miniestatuto finamente detalhado de Nefertiti.

Em trabalho futuro, os pesquisadores esperam simplificar ainda mais o processo de captura ou estender o método para incluir geometria dinâmica ou cenas maiores, por exemplo.