Parametrização da iluminação de uma cena virtual 3D baseado em imagem LDR
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Data
2021-02-10Autor
Berwaldt, Natan Luiz Paetzhold
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A popularização dos motores gráficos vêm crescendo a cada ano, permitindo que cada vez
mais usuários utilizem cenários virtuais 3D em seus projetos, sem conhecimento aprofundado
de computação gráfica. Porém, há um limite no realismo que é possível obter sem a
necessidade do desenvolvimento de técnicas avançadas na renderização, principalmente
se tratando da iluminação da cena. Técnicas que buscam aumentar a qualidade da iluminação
são tema recorrente de estudo na área de computação gráfica. Em especial, iluminação
baseada em imagem é uma técnica muito utilizada por gerar resultados bastante
realistas, mas é limitada pela necessidade do uso de imagens com alto alcance dinâmico,
que geralmente são obtidas apenas através de hardware específico. Considerando isso,
este trabalho apresenta uma solução para configuração automática de parâmetros de iluminação
dentro do motor gráfico Unity utilizando como entrada apenas uma fotografia de
uma paisagem externa, no intuito de fazer com que a cena virtual tenha uma iluminação
similar à da imagem de entrada. Para isso é implementada e treinada uma arquitetura
de rede neural para estimar informações de iluminação a partir da imagem de entrada,
essa rede é então importada para dentro de um programa onde os valores estimados são
convertidos em parâmetros e aplicados dentro dos algoritmos de iluminação do Unity.
A técnica desenvolvida é capaz de utilizar fotografias de diferentes situações climáticas
para configurar múltiplos parâmetros de maneira totalmente automática, inovando a forma
de preparar a iluminação da cena. Os testes efetuados comprovam a qualidade dos resultados
e sucesso na realização dos objetivos.
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