Original title: Napodobení a výroba vzhledu pomocí diferencovatelných materiálových modelů
Translated title: Appearance matching and fabrication using differentiable material models
Authors: Nindel, Thomas Klaus ; Wilkie, Alexander (advisor) ; Chalmers, Alan (referee) ; Magnor, Marcus (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2023
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Computing derivatives of code - with code - is one of the key enablers of the machine learning revolution. In computer graphics, automatic differentiation allows to solve in- verse rendering problems. There, parameters such as an objects reflectance, position, or the scattering- and absorption coefficients of a volume, are recovered from one or several input images. In this work, we consider appearance matching and fabrication problems, that can be cast as instances of inverse rendering problems. While gradient-based opti- mization that is enabled by differentiable programs has the potential to yield very good results, it requires proper handling - differentiable rendering is not a shotgun-type prob- lem solver. We discuss both theoretical concepts and the practical implementation of differentiable rendering algorithms, and show how they connect to different appearance matching problems. 1 Výpočetní deriváty kódu - s kódem - jsou jedním z klíčových aktivátorů revoluce strojového učení. V počítačové grafice umožňuje automatická diferenciace řešit problémy s inverzním renderingem, kde se z jednoho nebo několika vstupních snímků získávají parametry jako je odrazovost objektu, poloha nebo koeficienty rozptylu a absorpce ob- jemu. V této práci zvažujeme problémy s přizpůsobením vzhledu a s výrobou, které lze uvést jako příklady problémů s inverzním renderingem. Zatímco optimalizace založená na gradientu, kterou umožňují diferencovatelné programy, má potenciál přinést velmi dobré výsledky, vyžaduje správné využití. Diferenciovatelný rendering není řešením problémů typu brokovnice. Diskutujeme jak teoretické koncepty, tak praktickou implementaci dife- rencovatelných renderingových algoritmů a ukazujeme, jak se spojují s různými problémy s přizpůsobením vzhledu. 1
Keywords: computer graphics|appearance modeling|predictive rendering|wood manufacturing|differentiable rendering; počítačová grafika|modelování vzhledu|prediktivní zobrazování|dřevovýroba

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/179914

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-521811


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses