Sparse Ellipsometry: Portable Acquisition of Polarimetric SVBRDF and Shape with Unstructured Flash Photography

要約

エリプソメトリー技術により、物質の偏光情報を測定することができますが、照明とセンサーの異なる構成で光学部品を正確に回転させることが必要です。このため、実験室で慎重に校正された煩雑な測定装置が必要となり、測定時間も非常に長く、通常、1つの対象物につき数日のオーダーとなる。最近の技術では、ポラリメトリックな空間的に変化する反射率情報を取得することができるが、1つのビューに限定される、またはすべてのビュー方向をカバーすることができるが、単一の均質な材料でできた球状の物体に限定される。我々は、偏光SVBRDFと3次元形状を同時に取得するポータブル偏光計測法であるスパースエリプソメトリを発表する。私たちの携帯型装置は、既製の固定された光学部品で構成されています。撮影時間は、1つの物体あたり20分から30分である。また、生成的モデリングによる鏡面反射サンプルのデータ補強を行い、新しいポラリメトリック逆レンダリングアルゴリズムを考案した。その結果、実世界の物体のポラリメトリックBRDFをキャプチャした最近のグランドトゥルースデータセットと強い一致を示した。

要約(オリジナル)

Ellipsometry techniques allow to measure polarization information of materials, requiring precise rotations of optical components with different configurations of lights and sensors. This results in cumbersome capture devices, carefully calibrated in lab conditions, and in very long acquisition times, usually in the order of a few days per object. Recent techniques allow to capture polarimetric spatially-varying reflectance information, but limited to a single view, or to cover all view directions, but limited to spherical objects made of a single homogeneous material. We present sparse ellipsometry, a portable polarimetric acquisition method that captures both polarimetric SVBRDF and 3D shape simultaneously. Our handheld device consists of off-the-shelf, fixed optical components. Instead of days, the total acquisition time varies between twenty and thirty minutes per object. We develop a complete polarimetric SVBRDF model that includes diffuse and specular components, as well as single scattering, and devise a novel polarimetric inverse rendering algorithm with data augmentation of specular reflection samples via generative modeling. Our results show a strong agreement with a recent ground-truth dataset of captured polarimetric BRDFs of real-world objects.

arxiv情報

著者 Inseung Hwang,Daniel S. Jeon,Adolfo Muñoz,Diego Gutierrez,Xin Tong,Min H. Kim
発行日 2023-02-08 12:27:13+00:00
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