SIGGRAPH Asia 2009 2009年12月17日 横浜、日本 反射のインタラクティブなデザイン手法 Tobias Ritschel Makoto Okabe Thorsten Thormählen Hans-Peter Seidel Max Planck Institute for Informatics ( マックスプランク研究所 ) Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) モチベーション Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) The Rokeby Venus ( 1651年以前 ) Diego Velasquez ( 1599-1660 ) モチベーション Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 視線 モチベーション The Rokeby Venus ( 1651年以前 ) Diego Velasquez ( 1599-1660 ) Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 視線 モチベーション The Rokeby Venus ( 1651年以前 ) Diego Velasquez ( 1599-1660 ) Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 意図的な反射 視線 モチベーション The Rokeby Venus ( 1651年以前 ) Diego Velasquez ( 1599-1660 ) Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) モチベーション Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 照明デザイン Schöneman et al. 1993 Poulin et al. 1997 Pellacini et al. 2007 Obert et al. 2008 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 照明デザイン Schöneman et al. 1993 Poulin et al. 1997 Pellacini et al. 2007 Obert et al. 2008 照明の最適化 Shacked and Lischinski 2001 Rusinkiewicz et al. 2008 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 照明デザイン Schöneman et al. 1993 Poulin et al. 1997 Pellacini et al. 2007 Obert et al. 2008 照明の最適化 Shacked and Lischinski 2001 Rusinkiewicz et al. 2008 反射特性のデザイン Colbert et al. 2006 Kautz et al. 2007 Anjyo et al. 2003 Todo et al. 2004 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 反射の認識 Fleming et al. 2003 Ramanarayana et al. 2005 Khan et al. 2006 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 反射の認識 Fleming et al. 2003 Ramanarayana et al. 2005 Khan et al. 2006 直感的な形状変形 Igarashi et al. 2005 Sorkine and Alexa 2007 Müller et al. 2005 Schaefer et al. 2006 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 反射の認識 Fleming et al. 2003 Ramanarayana et al. 2005 Khan et al. 2006 直感的な形状変形 Igarashi et al. 2005 Sorkine and Alexa 2007 Müller et al. 2005 Schaefer et al. 2006 ＣＧ業界内での工夫 公開されていない 問題に応じた設計（Kopra 2007など） 既存研究 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 視点 法線 映っている物体 本物 提案手法 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Original ユーザインタフェース Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Edit 1 ユーザインタフェース Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Edit 2 ユーザインタフェース Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Edit 2 ユーザインタフェース Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Schaefer et al. 2006 interpolate rotation / translation of pixels in 2D. We interpolate rotations of reflection directions on a 3D surface. アルゴリズム Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Number of constraints Original ray n Edited ray n Weight n Position in question Transformation Edit position n Distance (Euclidean or geodesic) アルゴリズム Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Enforcing rotation Weight n Reflection n Edited reflection n アルゴリズム Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) • 回転行列 R(q) を、各ピクセル q について計算 • Nvidia GeForce 8800 GTX 上で、24.5 megapixels / 秒 ＧＰＵ実装 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 反射のデザイン: キッチン 反射のデザイン: 指輪 反射のデザイン: 自動車 ハイライトのデザイン 屈折のデザイン 結果 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) キッチン Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 指輪 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 自動車 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) ハイライト Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 屈折 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) アニメーション Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) テスト 1: 使いやすさ テスト 2: 見た目の評価 ユーザテスト Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) • 16人のテストユーザ（初心者） • 作業内容は “著者らがデザインした反射の再現” 使いやすさ Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) • 16人のテストユーザ（初心者） • 作業内容は “著者らがデザインした反射の再現” • 2分22秒 for “ ドラゴンと鏡 ” • 4分04秒 for “ キッチン ” • 2分00秒 for “ ハイライト ” 使いやすさ Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 見た目の評価 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 結果: 評価者は、非物理的な反射に不自然さを感じず、 かつ、それぞれのデザイン意図を理解できた。 平均スコア 編集なし 動画番号 見た目の評価 動画 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 解法: カッコよく、リアルな結果しかできないような制約？ 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 解法: カッコよく、リアルな結果しかできないような制約？ 問題: 光線を曲げることはできない 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 解法: カッコよく、リアルな結果しかできないような制約？ 問題: 光線を曲げることはできない 解法: 曲げられるようにする？ＵＩの問題？ 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 解法: カッコよく、リアルな結果しかできないような制約？ 問題: 光線を曲げることはできない 解法: 曲げられるようにする？ＵＩの問題？ 問題: 今回は反射のみ 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 問題: カッコ悪かったり、リアルでない結果ができてしまう 解法: カッコよく、リアルな結果しかできないような制約？ 問題: 光線を曲げることはできない 解法: 曲げられるようにする？ＵＩの問題？ 問題: 今回は反射のみ 解法: 他の効果への応用、shadows, bounces, or caustics 今後の発展 Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 我々のシステムは … … 数世紀前の絵画に見られるような “反射のデザイン” を可能に … リアルタイムで “簡単に使え” て、かつ “簡単に実装” できる … ユーザテストを通じて、使いやすさ、結果の見た目を “評価” まとめ Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 我々のシステムは … … 数世紀前の絵画に見られるような “反射のデザイン” を可能に … リアルタイムで “簡単に使え” て、かつ “簡単に実装” できる … ユーザテストを通じて、使いやすさ、結果の見た目を “評価” Digital Bazaar A60 にて展示中！！！ まとめ Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) Acknowledgements Planck Center for Visual Computing and Communication BMBF-FKZ01IMC01 Anthonny Dick Martin Fuchs Carsten Stoll Kaleigh Smith Study participants Funding Voice-over Internal Review Internal Review Internal Review Patience Thank you! Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 詳細なサーフェス Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) LAFORTUNE Interactive Reflection Editing ( Ritschel et al. ) 環境マップの回転
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