Insertion d'objets virtuels

Images à haute plage dynamique et objets virtuels

Insertion d'objets virtuels

Lors de ce travail, il sera question d'insérer des objets virtuels dans des images afin d'obtenir un rendu le plus réaliste possible avec l'environnement pour laquelle la photo a été prise.

Description du projet

Afin de parvenir à insérer des objets virtuels dans l'image, il sera préalablement nécessaire de capturer la scène à différentes expositions afin de créer une carte de randiance à haute plage dynamique.

Ensuite, plusieurs opérations seront nécessaires dans le logiciel Blender, puis, il sera nécessaire d'assembler les rendus créés afin d'obtenir une composition de notre image.

Code

Le code est disponible dans l'archive dans le dossier code(Fonction composeImage,Fonction createHDRMap


Partie 1

Afin de construire la carte de radiance HDR, il était préalablement nécessaire d'effectuer une collecte de donnée sur la scène voulue. Cette dite collecte de données consiste en fait à placer une sphère métallique à l'endroit où on souhaite insérer les objets virtuels dans la scène. Ensuite, à l'aide d'un trépied et d'une caméra permettant de modifier le temps d'exposition, 5 photos ont été prises. La première photo prise était bien exposée, puis, il était ensuite nécessaire de prendre deux photos plus sombres et deux photos plus éclairées. Ainsi, pour chaque nouvelle exposition prises, il était important de s'assurer que celle-ci sois à deux stops de plus ou de moins sur le temps d'exposition de la caméra. Finalement, il suffisait de reprendre une photo à l'exposition initiale mais, cette fois, sans la sphère métallique. À noter qu'il était très important que la caméra n'ait jamais bougé tout au long du processus.

Exemple des photos prises pour la scène 1

Une fois ces images prises, on découpe les sphères métalliques dans chacunes des images et on obtiens les résultats suivants qui nous permettra de créer la carte de radiance HDR.

Ensuite, on utilise ces sphères métalliques pour créer la carte de radiance HDR. On obtient le résultat suivant pour la scène 1. (Le résultat à été ramené sur 8 bits afin de pouvoir l'afficher correctement)

Résultats des cartes de radiance HDR pour les différentes scènes

Scène 1

Scène 2

Scène 3

Scène 4

Scène 5

Scène 6

Partie 2

Scène 1

Scène 1 composée

Image rendue avec objets (R)

image rendue sans objets (E)

masque des objets (M)

Dans le cas de la scène 1, la géométrie utilisée était simplement un plan placé près du clavier d'ordinateur. La couleur utilisée pour le plan était : (R:71, G:50, B:32). Les deux objets utilisés étaient présent dans le fichier .blend fourni pour le projet et les matériaux et couleurs de ces objets sont demeurés inchangés. Le résultat est intéressant, néanmoins, je crois que la scène vide d'arrière plan aurait dû être davantage exposée ou les fichiers de rendus aurait dû être générer avec un facteur d'échelle d'illumination moins grand. En effet, la luminosité des objets semble être un peu trop grande par rapport au reste de la scène.

Scène 2

Scène 2 composée

Image rendue avec objets (R)

image rendue sans objets (E)

masque des objets (M)

Dans le cas de la scène 2, un modèle de licorne a été inséré dans la scène. La géométrie utilisée pour la scène était encore une fois un plan placé maintenant près de la caméra sous le carton bleu. Le matériel utilisé pour la licorne est du Glossy BSDF de couleur (R:0.800, G:0.022, B:0.772). Encore une fois, le rendu de la licorne semble trop exposé par rapport à l'image d'arrière plan utilisée.

Scène 3

Scène 3 composée

Image rendue avec objets (R)

image rendue sans objets (E)

masque des objets (M)

Dans le cas de la scène 3, un modèle de boule UV Sphere de blender a été inséré dans la scène. La géométrie utilisée pour la scène était encore une fois un plan placé sur la table près de la caméra. Le matériel utilisé pour la sphère est du Glass BSDF de couleur (R:0.800, G:0.800, B:0.800). Par contre, la composition d'image semble avoir un problème car des artéfacts apparaissent sur les bordures de l'objets.

Scène 4

Scène 4 composée

Image rendue avec objets (R)

image rendue sans objets (E)

masque des objets (M)

Dans le cas de la scène 4, un modèle de d'ours en peluche a été utilisé. La géométrie utilisée pour la scène était un plan placé sur le plancher. Le matériel utilisé pour la sphère était une ImageTexture avec du poil d'ours en peluche. Par contre, le white balance de la scène n'était vraiment pas intéressant ainsi l'ours en peluche ne semble pas faire partir de la scène.