用于通过3D打印复现画作外观的光泽、颜色与形貌扫描
图形学
2019-10-25 v1 图像与视频处理
摘要
画作的高保真复制品为博物馆在保存和提供文化遗产访问方面带来了新机遇。本文提出一种集成系统，能够捕获并制作画作的颜色、形貌与光泽，其中光泽捕获是最主要的贡献。一个使用条纹编码立体成像的3D成像系统被扩展以利用镜面反射偏振捕获空间变化的光泽。光泽通过在布儒斯特角附近对镜面反射进行采样来测量，此处这些反射被有效偏振，并可与未偏振的漫反射率分离。离轴光泽测量相对于中心测量进行校准。由表面法线局部变化产生的离轴镜面光泽测量基于高度图进行掩膜并校正。由3D浮雕造成的阴影区域得到类似处理。单次捕获区域约为180x90mm，分辨率为25x25微米。对齐的颜色、高度和光泽图块被拼接在一起，配准重叠的颜色区域。这些映射图作为3D打印机的输入。两幅画作被复现以验证所提系统的有效性和效率。其中一幅画作被扫描四次，每次旋转90度，以评估扫描系统几何配置对光泽测量的影响。实验结果表明该方法对于实际应用足够快速。其结果可很好地用于物理复现以及需要外观一阶估计的其他应用。我们将外观扫描扩展以包含光泽测量的方法，在加入颜色和形貌后，就其实际适用性和感知附加价值而言，是对实现逼真复现的宝贵补充。
引用
@article{arxiv.1910.10836,
title = {Gloss, Color and Topography Scanning for Reproducing a Painting's Appearance using 3D printing},
author = {Willemijn Elkhuizen and Tessa Essers and Yu Song and Jo Geraedts and Clemens Weijkamp and Joris Dik and Sylvia Pont},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10836},
year = {2019}
}