High-quality illumination of virtual objects based on an environment estimation in mixed reality applications
Bibliographische Detailangaben
- Titel
- High-quality illumination of virtual objects based on an environment estimation in mixed reality applications
- verantwortlich
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- Hochschulschriftenvermerk
- Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021
- veröffentlicht
- Erscheinungsjahr
- 2021
- Teil von
- Research
- Medientyp
- Buch Hochschulschrift
- Datenquelle
- K10plus Verbundkatalog
- Tags
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Zugang
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- Zusammenfassung
- Die Visualisierung virtueller Objekte in der Realität erfolgt bei vielen Anwendungen oftmals durch eine vereinfachte Darstellung ohne Bezug zur umliegenden Umgebung. Dabei ist die nahtlose Verschmelzung der virtuellen und realen Umgebung in vielen Bereichen ein wesentlicher Faktor, der insbesondere bei der Beleuchtungsberechnung in gemischten Realitäten von großer Bedeutung ist. Aktuelle Ansätze legen den Fokus auf Approximationen, welche eine Berechnung der diffusen Beleuchtung ermöglichen, wobei die Darstellung glänzender Beleuchtungseigenschaften vernachlässigt wird. Das Ziel dieser Arbeit ist eine Visualisierung von spiegelnden Oberflächen in erweiterten Realitäten zu ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen werden verschiedene Verfahren aufgezeigt, die eine hochwertige Darstellung virtueller Objekte in Echtzeit ermöglichen, wobei der Fokus auf der Verwendung üblicher Hardware wie Kameras, Sensoren in mobilen Endgeräten und teilweise Tiefensensoren liegt. Das erste Verfahren verwendet das aktuelle Kamerabild zur Rekonstruktion einer 360-Grad Beleuchtung durch die Transformation des Bildes auf eine Würfelkarte. Anschließend wird dieser Ansatz durch ein Stitching erweitert, bei dem das aktuelle Bild zusammen mit der Position und Rotation der Kamera genutzt wird, um eine Umgebungsbeleuchtung zu erstellen. Dabei von der Kamera nicht erfasste Bereiche werden durch ein semantisches Inpainting, basierend auf einem neuronalen Netz, aufgefüllt. Hierdurch kann das komplette Umgebungslicht approximiert werden, welches die Darstellung detaillierter Reflexionen ermöglicht. Die Ergebnisse der Ansätze zeigen neuartige Möglichkeiten, geometrische Formen mit glänzenden Oberflächen in die reale Umgebung einzubetten und bietet im Vergleich zu bestehenden Methoden einen höheren Detailgrad in den Reflexionen. Alle Ansätze sind für eine Verwendung auf mobilen Endgeräten konzipiert, wodurch neue Möglichkeiten für verschiedene Einsatz- und Anwendungsbereiche der erweiterten Realität existieren.
- Umfang
- xxvii, 122 Seiten; Diagramme, Illustrationen; 21 cm x 14.8 cm
- Sprache
- Englisch
- Schlagworte
- BK-Notation
- 54.74 Maschinelles Sehen
- DDC-Notation
- 004
- ISBN
-
9783658351915
3658351918