Journal of Korea Multimedia Society (한국멀티미디어학회논문지)

Korea Multimedia Society (한국멀티미디어학회)
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Generating Dynamic Virtual Light Sources by Interpolating HDR Environment Maps

HDR 환경 맵 보간을 이용한 동적 가상 조명 생성

  • 황규현 (동국대학교 멀티미디어학과) ;
  • 박상훈 (동국대학교 멀티미디어학과)
  • Received : 2012.08.07
  • Accepted : 2012.11.10
  • Published : 2012.11.30
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Abstract

The light source is an important visual component that empirically affects the color and illumination of graphic objects, and it is necessary to precisely store and appropriately employ the information of all light sources in the real world in order to obtain photo-realistic composition results. The information of real light sources can be accurately stored in HDR environment maps; however, it is impossible to create new environment maps corresponding to dynamic virtual light sources from a single HDR environment map captured under a fixed lighting situation. In this paper, we present a technique to dynamically generate well-matched information for arbitrarily selected virtual light sources using HDR environment maps created under predefined lighting position and orientation. Using the information obtained from light intensity and distribution analysis, our technique automatically generates HDR environment maps for virtual light sources via image interpolation. By applying the interpolated environment maps to an image-based lighting technique, we show that virtual light can create photo-realistically rendered images for graphic models.

광원은 그래픽 모델의 색상과 밝기에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 사실적인 합성 결과를 얻기 위해서는 실세계에 존재하는 모든 광원의 정보를 정교하게 저장하고 적절히 활용할 수 있어야 한다. 실세계 광원정보를 HDR 환경 맵으로 표현하여 높은 정확도로 저장하는 것이 가능하지만, 고정된 조명 환경에서 촬영된 한 장의 HDR 환경 맵만으로는 동적 가상 조명 위치에 대한 새로운 환경 맵을 생성하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 미리 정의된 위치와 방향에서 촬영된 대표 HDR 환경 맵들을 이용하여 임의로 선택된 위치에 대응하는 가상 광원의 정보를 동적으로 생성하는 기법에 대해 설명한다. 본 기법은 입력된 대표 HDR 영상들로부터 분석된 광원의 밝기와 분포 등의 정보를 기반으로 영상 보간을 통해 가상 조명에 대한 HDR 환경맵을 자동 계산한다. 보간 결과로 얻어진 정보를 영상기반 라이팅 기법에 활용함으로써 가상 광원의 효과가 그래픽 모델의 렌더링 결과에 사실적으로 반영될 수 있음을 보인다.

Keywords

References

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