基于光几何互动图的联合阴影生成与光照重映射

我们提出 Light-Geometry Interaction(LGI) 图，这是一种新型表示方法，用于编码单目深度图中的光感知遮挡。不同于需要完整三维重建的光线追踪，LGI 可可靠准确地计算从现成的 2.5D 深度图预测中捕获基本的光影相互作用。LGI 明确将照明方向与几何结构关联，提供一种受物理启发的先验，用于约束生成模型。缺乏此类先验的模型常常会产生漂浮的阴影、不一致的照明和不合情理的阴影几何。基于此表示方法，我们提出了一个统一的管线，用于联合阴影生成与光照重映射——不同于以往将两者视为互异任务的方法——捕捉光照和阴影的内在耦合，对于建模间接效应至关重要。通过将 LGI 嵌入桥接-匹配生成主干网络，我们减少了歧义，并强制进行物理一致的光影推理。为有效训练，我们收集了首个大规模联合阴影和光照重映射基准数据集，涵盖反射、透明和复杂间接反射。实验表明，在合成和真实图像上，方法在真实性和一致性方面均实现了显著提升。LGI 因此桥接了几何驱动的渲染与生成模型，实现了高效、物理一致的阴影生成和光照重映射。