Real-time photographic local tone reproduction using summed-area tables

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Slomp, Marcos Paulo Berteli
• Orientador(a): Oliveira Neto, Manuel Menezes de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Computação gráfica; Reproducao : Computacao grafica; 3D
• Palavras-chave em Inglês: Realistic image synthesis; Real-time rendering; High dynamic range imaging; Tone-mapping; Brightness perception model; Prefix sum; Summed-area tables
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/34766

A síntese de imagens com alta faixa dinâmica é uma prática cada vez mais comum em computação gráfica. O desafio consiste em relacionar o grande conjunto de intensidades da imagem sintetizada com um sub-conjunto muito inferior suportado por um dispositivo de exibição, evitando a perda de detalhes contrastivos. Os operadores locais de reprodução de tons (local tone-mapping operators) são capazes de realizar tal compressão, adaptando o nível de luminância de cada pixel com respeito à sua vizinhança. Embora produzam resultados significativamente superiores aos operadores globais, o custo computacional é consideravelmente maior, o que vem impedindo sua utilização em aplicações em tempo real. Este trabalho apresenta uma técnica para aproximar o operador fotográfico local de reprodução de tons. Todas as etapas da técnica são implementadas em GPU, adequando-se ao cenário de aplicações em tempo real, sendo significativamente mais rápida que implementações existentes e produzindo resultados semelhantes. A abordagem é baseada no uso de tabelas de áreas acumuladas (summed-area tables) para acelerar a convolução das vizinhanças, usando filtros da média (box-filter), proporcionando uma solução elegante para aplicações que utilizam imagens em alta faixa dinâmica e que necessitam de performance sem comprometer a qualidade da imagem sintetizada. Uma investigação sobre algoritmos para a geração de somatórios pré-fixados (prefix sum) e uma possível melhoria para um deles também são apresentada.