We present a learning-based approach to relight a single image of Lambertian and low-frequency specular objects. Our method enables inserting objects from photographs into new scenes and relighting them under the new environment lighting, which is essential for AR applications. To relight the object, we solve both inverse rendering and re-rendering. To resolve the ill-posed inverse rendering, we propose a weakly-supervised method by a low-rank constraint. To facilitate the weakly-supervised training, we contribute Relit, a large-scale (750K images) dataset of videos with aligned objects under changing illuminations. For re-rendering, we propose a differentiable specular rendering layer to render low-frequency non-Lambertian materials under various illuminations of spherical harmonics. The whole pipeline is end-to-end and efficient, allowing for a mobile app implementation of AR object insertion. Extensive evaluations demonstrate that our method achieves state-of-the-art performance. Project page: https://renjiaoyi.github.io/relighting/.


翻译:我们提出一种基于学习的方法,用于对朗伯体和低频镜面反射物体的单张图像进行重光照。该方法可将照片中的物体插入新场景,并在新环境光照下对其重光照,这对增强现实应用至关重要。为解决物体的重光照问题,我们同时处理逆渲染和重渲染。针对逆渲染的病态性,我们提出一种基于低秩约束的弱监督方法。为支持弱监督训练,我们构建了Relit数据集——一个包含75万张图像的大规模视频数据集,其中物体在变化光照下保持对齐。在重渲染方面,我们提出一种可微分镜面反射层,用于在球谐函数表示的各种光照下渲染低频非朗伯材质。整个流程端到端且高效,可支持移动端增强现实物体插入的实现。大量评估表明,我们的方法达到了业界领先水平。项目主页:https://renjiaoyi.github.io/relighting/。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月12日
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
15+阅读 · 2018年9月19日
VIP会员
最新内容
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
0+阅读 · 26分钟前
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
专知会员服务
0+阅读 · 43分钟前
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员