Co to jest fotometryczny stereo?
W grafice komputerowej, a dokładniej w komputerowych aplikacjach wizyjnych, fotometryczne stereo jest procesem tworzenia trójwymiarowego (3D) modelu lub reprezentacji dwuwymiarowego (2D) obrazu w oparciu o sposób, w jaki obiekty na obrazie odbijają się lub załamują lekki. Gdy fotometryczny algorytm stereo jest stosowany do obiektu, musi być dostępny więcej niż jeden obraz źródłowy do analizy. Dla każdego z wykorzystywanych obrazów źródłowych obiekt powinien zasadniczo pojawiać się w pozycji statycznej, podczas gdy źródło światła jest poruszane, aby odsłonić różne aspekty powierzchni obiektu. Proste metody fotometrycznego obrazowania stereo muszą znać położenie świateł w stosunku do obiektu i działają najlepiej, gdy obiekt jest wykonany z jednego materiału, aby można było w przewidywalny sposób zmierzyć światła i cienie. Znacznie bardziej zaawansowane algorytmy i techniki nie wymagają z wyprzedzeniem tylu informacji i mogą przyjąć kilka założeń, a nawet interpolować powierzchnie, aby uzupełnić częściowo zasłonięty obraz.
Podstawowa koncepcja fotometrycznego stereo polega na wykonaniu kilku zdjęć obiektu ze źródłem światła na każdym obrazie poruszanym wokół obiektu, podczas gdy obiekt pozostaje w tym samym miejscu. Mierząc dokładnie, w jaki sposób cienie i światła padają na powierzchnię obiektu na każdym obrazie, można obliczyć normalne powierzchnie - kierunek, w którym powierzchnia jest zwrócona. Po skompilowaniu informacji o normalnych mierzalnych obszarach obiektu na serii obrazów 2D można zbudować model 3D obiektu.
Czynniki, takie jak głębia cieni i intensywność świateł, pomagają określić różne wysokości topografii powierzchni. Obiekty o błyszczącej powierzchni są najłatwiejsze do zmierzenia za pomocą fotometrycznego stereo, natomiast obiekty wykonane z materiału o bardziej subtelnych cieniach, takie jak miękka tkanina, mogą być trudniejsze. Obiekt o powierzchni silnie odbijającej, taki jak polerowany chrom, może powodować pewne problemy bez odpowiedniej regulacji obrazu, ponieważ odbicia mogą dawać fałszywe wyniki. Algorytmy działają najlepiej, gdy jest tylko jedno źródło światła i nie ma rzutowanych cieni, w przeciwieństwie do światła obszarowego, wielu źródeł światła lub światła świecącego przez okno lub inny otwór.
Istnieje kilka zastosowań fotometrycznych technik stereo. W komputerowym przetwarzaniu obrazu w czasie rzeczywistym można go użyć do określenia głębokości obiektów w scenie. Można go również wykorzystać do tworzenia dokładnych modeli 3D obiektów na fotografiach do celów historycznych, archiwalnych lub analitycznych.