論文の概要: FROST-BRDF: A Fast and Robust Optimal Sampling Technique for BRDF Acquisition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.07283v2
- Date: Wed, 13 Aug 2025 10:07:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.418907
- Title: FROST-BRDF: A Fast and Robust Optimal Sampling Technique for BRDF Acquisition
- Title(参考訳): FROST-BRDF:BRDF取得のための高速かつロバストなサンプリング手法
- Authors: Ehsan Miandji, Tanaboon Tongbuasirilai, Saghi Hajisharif, Behnaz Kavoosighafi, Jonas Unger,
- Abstract要約: 我々はBRDFの取得を圧縮センシング問題として定式化する。
本稿では,FROST(Fast and Robust Optimal Smpling Technique)を提案する。
FROSTは、圧縮センシングのための最適なサブサンプリング演算子をスパース表現の定式化に設計する問題を提起する。
各ランで一貫した結果が得られ、先行技術よりも少なくとも2桁高速である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.002298833349518
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Efficient and accurate BRDF acquisition of real world materials is a challenging research problem that requires sampling millions of incident light and viewing directions. To accelerate the acquisition process, one needs to find a minimal set of sampling directions such that the recovery of the full BRDF is accurate and robust given such samples. In this paper, we formulate BRDF acquisition as a compressed sensing problem, where the sensing operator is one that performs sub-sampling of the BRDF signal according to a set of optimal sample directions. To solve this problem, we propose the Fast and Robust Optimal Sampling Technique (FROST) for designing a provably optimal sub-sampling operator that places light-view samples such that the recovery error is minimized. FROST casts the problem of designing an optimal sub-sampling operator for compressed sensing into a sparse representation formulation under the Multiple Measurement Vector (MMV) signal model. The proposed reformulation is exact, i.e. without any approximations, hence it converts an intractable combinatorial problem into one that can be solved with standard optimization techniques. As a result, FROST is accompanied by strong theoretical guarantees from the field of compressed sensing. We perform a thorough analysis of FROST-BRDF using a 10-fold cross-validation with publicly available BRDF datasets and show significant advantages compared to the state-of-the-art with respect to reconstruction quality. Finally, FROST is simple, both conceptually and in terms of implementation, it produces consistent results at each run, and it is at least two orders of magnitude faster than the prior art.
- Abstract(参考訳): 実世界の物質を効果的かつ正確なBRDFで取得することは、数百万の入射光と視界方向のサンプリングを必要とする難しい研究課題である。
取得過程を高速化するためには, BRDFの完全回復が正確かつ堅牢であるような, サンプリング方向の最小セットを見つける必要がある。
本稿では,BRDF の取得を圧縮センシング問題として定式化し,BRDF 信号のサブサンプリングを最適なサンプル方向に従って行う。
この問題を解決するために,光ビューのサンプルを配置し,回復誤差を最小限に抑えるための最適サブサンプリング演算子を設計するためのFROST(Fast and Robust Optimal Smpling Technique)を提案する。
FROSTは,Multiple Measurement Vector (MMV)信号モデルの下で,圧縮センシングのための最適サブサンプリング演算子をスパース表現の定式化に設計する問題を提起する。
提案された再構成は、正確には、すなわち近似がないため、難解な組合せ問題を標準的な最適化手法で解けるものに変換する。
その結果、FROSTには圧縮センシングの分野からの強い理論的保証が伴う。
BRDFデータセットを用いた10倍のクロスバリデーションを用いたFROST-BRDFの網羅的解析を行い,再建品質に対する最先端技術と比較して大きな優位性を示した。
最後に、FROSTは概念的にも実装的にも単純であり、各実行時に一貫した結果を生成する。
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