В статье представлен метод предобработки изображений для задач дифференцируемого рендеринга, основанный на анализе геометрии сцены и серии изображений объекта с разных ракурсов камеры. Предложенный подход направлен на уменьшение количества данных, передаваемых в дифференцируемый рендеринг для расчёта градиентов по параметрам сцены. Помимо этого, также рассматривается устранение шумов, полученных в результате некачественных измерений яркости объекта реального мира или в результате рендеринга на малом количестве фаз при создании синтетических изображений. В данной работе описывается алгоритм отбора наиболее информативных точек сцены и алгоритм устранения потенциального шума. В контексте проводимого исследования наиболее информативными считаются точки с большим количеством прямого освещения, так как дифференцируемый рендеринг используется для восстановления параметров модели оптических свойств. Алгоритм отбора точек анализирует геометрию сцены с помощью нескольких ракурсов камеры на объекты сцены. Такой подход позволяет сократить набор данных до точек сцены, видимых с разных камер, а впоследствии отобрать наиболее яркие по оригинальным изображениям или в процессе рендеринга на полученных параметрах модели оптических свойств. Для того чтобы анализ яркости оригинального изображения был корректным, необходимо устранить потенциальный шум. Для этого точка сцены анализируется с разных положений камеры и проводится интерполяция в некоторой области вокруг пикселя. Таким образом, можно сначала пред обработать изображения, отобрав важные точки сцены, а потом выбрать наиболее яркие из них без учёта потенциального шума. Результаты экспериментов показывают корректность отбора точек с прямым освещением и демонстрируют пример устранения шума на синтетических изображениях, созданных на малом количестве итераций расчёта (фаз).

дифференцируемый рендеринг, оптические свойства, предобработка изображений, прямое освещение, анализ геометрии, устранения шума

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники