Estimation conjointe de sources lumineuses et de propriétés photométriques à partir d'images

Depuis quelques années, les méthodes de rendu basé-image connaissent un succès croissant car elles permettent de visualiser une scène réelle ou virtuelle presque uniquement à partir d'images. Grâce à un compromis entre simplicité de stockage et richesse de représentation, le lumigraphe est probablement aujourd'hui la structure de données basée-image la plus utilisée dans la communauté graphique. Dans cet article, notre objectif est de traiter le problème de la recherche de sources de lumière à partir d'images. Notre étude porte essentiellement sur les lumigraphes et nécessite différents traitements préliminaires : reconstruction géométrique et estimation des normales. Une étape de classification permet d'identifier des régions de l'objet ayant une même réflectance bidirectionnelle. Pour chaque région, la recherche d'une source lumineuse est réalisée à l'aide de lobes spéculaires (s'ils existent) ou en supposant que la surface est parfaitement diffuse. La m´ethode de recherche proposée dans cet article repose sur l'estimation conjointe des sources ponctuelles et des sources directionnelles. Un mécanisme d'identification nous permet de (i) décider quel éclairage est le plus pertinent et (ii) estimer les coefficients de réflexion spéculaire et diffus par rapport aux images d'origine. Nous présentons les résultats de notre étude pour des cas de tests générés aléatoirement et pour des lumigraphes.