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第59卷第14期/2022年7月/激光与光电子学进展特邀研究论文

基于逆渲染的单张图像高效材质编辑

111121*

谢坤亮,易任娇,周海芳,朱晨阳,刘豫皖,徐凯

1国防科技大学计算机学院,湖南长沙410005;

2东部战区联合参谋部战勤局,江苏南京210000

摘要基于图像的材质编辑作为一个图像逆渲染问题,对增强现实与交互设计领域都十分必要。提出了一种将单张图

像中的物体材质编辑成一系列材质特征差距较大的新材质的方法,包含了高光分离、本征图像分解、高光编辑三个子任

务。使用参数化材质模型,合成了一个大规模包含多种光照和材质光泽度属性的数据集,并利用深度卷积网络进行源材

质到目标材质的转换。实验证明了三个子任务在多种定性、定量分析比较下的有效性,在合成和真实两类测试图片上展

示了材质编辑效果。创新性提出的一种对二维图像高光层进行直接编辑的材质转换方法支持多种常见材质(塑料、木

质、石头、金属等),在合成或真实图片上可以实现高效、逼真的材质编辑结果。

关键词机器视觉;逆向渲染;深度学习;增强现实;材质编辑

中图分类号TP399文献标志码ADOI:10.3788/LOP202259.1415014

EfficientMaterialEditingofSingleImageBasedonInverseRendering

111121*

XieKunliang,YiRenjiao,ZhouHaifang,ZhuChenyang,LiuYuwan,XuKai

1SchoolofComputerScience,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410005,Hunan,China;

2DongbuZhanquZhanqinju,Nanjing210000,Jiangsu,China

-

AbstractAsaninverserenderingproblem,imagebasedmaterialeditingisessentialforaugmentedrealityandinteraction

design.Herein,weproposeamethodtoedittheobjectmaterialinasingleimageandconvertitintoaseriesofnew

materialswithwidelyvaryingmaterialcharacteristics.Thisapproachinvolvesspecularhighlightseparation,intrinsic

-

imagedecomposition,andspecularhighlightediting.Usingaparametricmaterialmodel,wesynthesizedalargescale

datasetofobjectsundervarious

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