Презентация PDF (0,5Мб) - Курсы лаборатории компьютерной

Основы синтеза фотореалистичных
изображений
Математический спецкурс
Алексей Викторович Игнатенко,
кафедра АСВК, кафедра мат. физики
Спецкурс ОСФИ
Лекция 1
16 февраля 2011
Структура курса
Алексей Игнатенко, к.ф.-м.н.
Лаборатория компьютерной графики и
мультимедиа ВМК МГУ
Курс рассматривает основы синтеза
реалистичных изображений
О чем курс?
В курсе рассматриваются теоретические и практические основы
синтеза фотореалистичных изображений моделей трехмерных
объектов и сцен
Для кого курс?
– Для студентов 2-5 курсов
– Для желающих распределиться в лабораторию компьютерной
графики и мультимедиа (зав. Ю.М. Баяковский)
– Для желающих распределиться в лабораторию математических
методов обработки изображений (зав. А.С. Крылов)
Курс связан, но не дублирует поточный
курс по машграфике
• Выбраны темы, не освещаемые широко в
основном курсе машграфа
• Более «продвинутое» и детальное рассмотрение
• Не требует знаний из поточного курса
• Можно слушать конкретные интересные лекции
Структура курса: лекции, задания, баллы
Лекционная часть: 14 лекций
Практическая часть (четыре задания)
Баллы и оценки
http://courses.graphicon.ru/main/imagesynt
Лекционная часть: 14 лекций
16.02.2011
23.02.2011
02.03.2011
09.03.2011
16.03.2011
23.03.2011
30.03.2011
06.04.2011
13.04.2011
20.04.2011
27.04.2011
04.05.2011
11.05.2011
18.05.2011
25.05.2011
Введение. Структура курса. Свет как энергия. Радиометрия и фотометрия.
Взаимодействие света и материала. ДФО. Модели отражения, представления ДФО.
Методы машинного представления цвета. Подбор цветов.
Цветовая температура, баланс белого, адаптация.
Гамма-коррекция и гамма-кодирование. Тракт передачи изображений.
Изображения широкого динамического диапазона. Операторы сжатия диапазона.
Основы фотографической оптики.
Модели камеры. Проекции. Понятие об экспозиции.
Устранение ступенчатости, сэмплирование и реконструкция
Синтез изображений методом излучательности..
Синтез изображений методом трассировки лучей. Алгоритмы поиска пересечений.
Синтез изображений методом трассировки фотонов.
Синтез на основе изображений. Световые поля
Практическая часть курса состоит из
четырех заданий (программ)
1. Радиометрия: расчет
освещенности
16.02-02.03 (2н)
2. Свет и цвет:
визуализация xyY
09.03-23.03 (2н)
3. Синтез HDR
30.03-20.04 (3н)
4. Трассировка фотонов
27.04-01.06 (5н)
Курс рассчитан из 50 баллов на пятерку
Распределение баллов
–
–
–
–
–
Посещение лекции: +1 балл (max: 14 баллов)
Задание 1: 5-15 баллов
Задание 2: 5-15 баллов
Задание 3: 15-20 баллов
Задание 4: 20-30 баллов
Оценки
– 5 -- 50 баллов и выше
– 4 – 35-49 баллов
– 3 – 25-34 балла
А насколько курс вообще сложный?
Сложность курса средняя
На пятерку: ходить на лекции и сдать два-три
задания
Общение идет через вебсайт курса
http://courses.graphicon.ru/main/imagesynt
На сайте:
– Новости
– Выкладываются лекции
• .ppt + доп. материалы
– Выкладываются задания
– Сдача практических заданий и оценки
– Форум (после регистрации)
Необходимо зарегистрироваться на курс!
• На лекции получить кодовую фразу, уникальную для
курса
• Зайти на страницу регистрации на курс:
http://courses.graphicon.ru/regcourse
• На странице вы вводите свои данные (если логина
ранее не было), либо только выбираете нужный курс
и вводите кодовое слово
• На этом регистрация закончена
• Если логин уже был – заходите на страницу
регистрации после входа на сайт
Кодовая фраза – записать!
(внимание, в опубликованной презентации кодовой фразы не будет)
Задача синтеза изображений
Знания,
идеи
Текст
Информационная
коммуникация
Изображение
Фотореаличные изображения
• Разработка алгоритмов синтеза изображений =
разработка способов коммуникации с помощью
изображений
• В: Что такое синтез фотореалистичных
изображений?
• О: Синтез «убедительных» изображений,
неотличимых от восприятия реальности глазом
или фотоаппаратом
Одно из приложений - виртуальная
реальность
Синтез фотореалистичных изображений
необходим для создания приложений
виртуальной реальности
Типичные применения:
–
–
–
–
Симуляторы
Моделирование
Психология
Игры
Возможности моделирования
ограничены
Невозможно передать всю полноту физических
законов, по которым происходит перенос
световой энергии в мире
Возможно моделировать только ключевые и
существенные эффекты
Задача синтеза изображений
Необходимо разработать следующие модели и
алгоритмы:
– Модель переноса световой энергии
– Геометрическая модель пространства
– Модель функционирования зрительной системы и
головного мозга *
– Алгоритм синтеза изображения
* вариант – оптики и матрицы камеры