Szenenanalyse unter Berücksichtigung von Interreflexionen und Schatten

Zusammenfassung

Bei den üblichen schattierungsbasierten Oberflächenrekonstruktionsverfahren führen Schatten und Interreflexionen zu fehlerhaft berechneten Oberflächen. Es sind zwar einzelne Verfahren bekannt, die bei paralleler Beleuchtung die Abschattungen der direkten Beleuchtung oder die Interreflexionen und deren Abschattungen berücksichtigen können. Kein Verfahren kann jedoch beiden Szeneneigenschaften Rechnung tragen. Wir haben eine Erweiterung des “Nayarschen Verfahrens” [Nayar91][Nayar92] entwickelt, die allgemeiner ist und unter anderem dahingehend modiflziert werden kann, auch die Abschattungen der direkten Beleuchtung mit einzubeziehen. Das in [Langer93][Langer94] vorgestellte Verfahren ermöglicht es, bei diffuser Beleuchtung für nicht-konvexe Oberflächen, bei denen zwangsläufig sowohl Interreflexionen als auch Abschattungen der direkten Beleuchtung auftreten, eine Schätzung der Tiefe zu berechnen. Wir haben das Verfahren so erweitert, daß die Oberflächen genauer berechnet werden. Die diffuse Beleuchtung muß dabei nicht notwendigerweise gleichmäßig sein. Wir haben die Eindeutigkeit der Bildirradianz bei diffuser Beleuchtung untersucht und die Erweiterungen des Nayarschen und des Langerschen Verfahrens sowie das originale Langersche Verfahren auf dieselben synthetischen und realen Oberflächen angewendet und die Ergebnisse vergleichend analysiert.