Image relighting using shading proxies

Abstract

We present a practical solution to the problem of single-image relighting of objects with arbitrary shapes. It is based on a shading-ratio image obtained from the original and target lighting applied to shading proxies (warped versions of 3-D models that approximate the objects to be relit). Our approach is flexible and robust, being applicable to objects with non-uniform albedos. We demonstrate its effectiveness by relighting a large number of photographs, paintings, and drawings containing a variety of objects of different materials. In addition to relighting, our technique can estimate smooth normal and depth maps from pictures, as well as perform intrinsic-image decomposition. Preliminary evaluation has shown that our technique produces convincing results, and novice users can relight images in just a couple of minutes.

Esta dissertação apresenta uma solução prática para o problema de reiluminação de imagens para objetos com geometria arbitrária. Nossa técnica baseia-se no que chamamos de shading proxies (versões deformadas de modelos 3D que aproximam o objeto a ser reiluminado) para guiar o processo de reiluminação. Nosso método é flexível e robusto, podendo reiluminar fotografias, pinturas, e desenhos de diferentes objetos de maneira eficaz. Além de reiluminação, nossa técnica pode ser usada para estimar mapas de normais e profundidade, bem como realizar decomposição intrínsica de imagens, e transferir iluminação para desenhos delineados. Uma avaliação preliminar mostra que nossa técnica produz resultados convincentes, e usuários novatos podem reiluminar imagens facilmente em poucos minutos.