“燈光”在影視作品、游戲和虛擬環(huán)境中的作用至關(guān)重要，它是一種重要的造型手段，在影片中起著傳達(dá)信息、表達(dá)情緒、烘托氣氛、刻畫人物性格和心理變化等作用。它影響著影片基調(diào)的形成和影片風(fēng)格的展現(xiàn)，與影片基調(diào)形成對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，與其它造型手段結(jié)合表現(xiàn)影片的節(jié)奏和旋律。
影視作品里許多特效場(chǎng)景都需要借助綠幕完成，在技術(shù)不過(guò)硬的時(shí)候，常會(huì)發(fā)生“五毛特效”的慘案。
想要復(fù)制完美的光效更是個(gè)難題。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的演進(jìn)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)能夠比較“自然”地還原人臉形狀、皮膚紋路，但是在模擬燈光條件這一塊還是缺乏寫實(shí)感。
而谷歌最近公布了一項(xiàng)基于燈光的全新技術(shù)——Relightables。能夠完美解決這一點(diǎn)。
Relightables 系統(tǒng)工作流程可分為三個(gè)部分：捕捉、重建和渲染。
該系統(tǒng)的核心依賴于一個(gè)包含多視角（主動(dòng)）立體深度傳感器的燈光球面裝置，球面裝置安裝有 331 個(gè)可編程的燈以及 90 個(gè)高分辨率 12.4MP 重建相機(jī)。
捕捉人體所用的相機(jī)包含 32 個(gè)紅外（IR）相機(jī)和 58 個(gè) RGB 相機(jī)。紅外傳感器提供準(zhǔn)確、可信賴的 3D 數(shù)據(jù)，RGB 相機(jī)捕捉高質(zhì)量幾何法線貼圖和紋理。這些相機(jī)以 60Hz 的頻率記錄原始視頻，研究者基于球面梯度照明交替使用兩種不同的照明條件。
接下來(lái)，研究者將數(shù)據(jù)上傳到公共存儲(chǔ)庫(kù)中，第一個(gè)階段是生成每個(gè)“機(jī)位”的深度圖、分割圖和 3D 網(wǎng)格[Kazhdan 和 Hoppe 2013]。
他們用一個(gè)對(duì)齊算法來(lái)處理重建網(wǎng)格的序列，如此一來(lái)，長(zhǎng)的子序列就可以共享常見(jiàn)的三角定位（triangulation）。研究者提出了一種新的方法來(lái)解決關(guān)鍵幀的選擇問(wèn)題，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè) MRF 推理問(wèn)題來(lái)解決。每個(gè)獨(dú)特的三角定位都被參數(shù)化為普通的 2D 紋理空間，該空間可以和所有共享該三角定位的幀共享。
最后每個(gè)網(wǎng)格都有兩個(gè)可用的梯度球形照明圖像，從中可以生成反照率、法線、光澤度和環(huán)境光遮擋圖。這些圖與標(biāo)準(zhǔn)渲染引擎兼容，可用在任何設(shè)定的光線條件下重新生成渲染圖像。
谷歌這個(gè)全新的系統(tǒng)可以完美還原人物周圍的光影效果，使得合成的影像看起來(lái)更加逼真。可以無(wú)縫地將捕捉到的人體融合到現(xiàn)實(shí)世界中或電影、游戲等中的數(shù)字場(chǎng)景。它可能會(huì)徹底變革 3D 捕獲技術(shù)領(lǐng)域。
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