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Moment-Based Methods for Real-Time Shadows and Fast Transient Imaging

Christoph Peters

In Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2017, editor Steffen Hölldobler, Gesellschaft für Informatik e.V., Bonn, 2018

Abstract

Wir wenden die Theorie der Momente auf Probleme des Visual Computings an. Aus dieser Theorie entwickeln wir effiziente Algorithmen, die eindimensionale Verteilungen durch eine geschlossene Form aus ihren Momenten rekonstruieren. Solche Rekonstruktionen nutzen aus, dass die ursprünglichen Verteilungen keine negativen Massen beinhalten. Dadurch können sie vor allem bei Verteilungen, die um wenige Punkte lokalisiert sind, mit wenigen Momenten außerordentlich gute Rekonstruktionen erreichen. Wir wenden diese Verfahren auf Messwerte von AMCW Lidar Systemen an. So erhalten wir für jeden Pixel dieser Lichtlaufzeitkameras eine vollständige Rekonstruktion der Impulsantwort des Lichts und können insbesondere Interferenzeffekte beseitigen. Außerdem betrachten wir das Rendern von Schatten in Echtzeitanwendungen. Speichert man Momente in einer Shadow Map, kann man diese direkt filtern und so effizient Aliasing vorbeugen. Durch diese direkte Filterung wird auch die Darstellung von weichen Schatten und atmosphärischer Lichtstreuung ermöglicht.

Notes

This is a summary of the PhD thesis of the author. Like the theses of other nominees for the GI dissertation award 2017, it has been presented on Schloss Dagstuhl between 7th and 9th of May.

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