|
|
Visual Localization in Natural Environments
Brejcha, Jan ; Sattler, Torsten (referee) ; Matas, Jiří (referee) ; Čadík, Martin (advisor)
V této práci se zabýváme odhadem pozice a orientace kamery z dané fotografie. Tento problém nazýváme vizuální geo-lokalizace. Konkrétně se zabýváme fotografiemi pořízenými v přírodních horských prostředích. Představujeme podrobný průzkum aktuálního stavu poznání algoritmů, datových sad a přístupů k vyhodnocování problému vizuální geo-lokalizace. Náš průzkum odhalil, že vizuální geo-lokalizace v přírodních prostředích je často řešena pomocí vyhledávání podobností nebo korespondencí mezi vstupní fotografií a terénním modelem. Problém nacházení korespondencí mezi fotografií a terénním modelem nazýváme porovnávání napříč doménami (cross-domain matching). Na základě našeho průzkumu jsme stanovili tři hlavní cíle, jejichž dosažení nám umožňuje překonat aktuální stav poznání vizuální geo-lokalizace v horských prostředích s využitím porovnávání napříč doménami: (I) potřeba nových datových sad které umožní trénovat, vyhodnocovat a porovnávat algoritmy vizuální geo-lokalizace, (II) potřeba ověřit, zda využití různých příznaků - křivek horizontu, hranových map, sémantické segmentace a satelitních snímků pomůže vylepšit algoritmy pro porovnávání napříč doménami, (III) potřeba ilustrovat využitelnost metod vizuální geo-lokalizace pomocí vývoje jejich nových aplikací. V této práci podrobně popisujeme naše výzkumné studie, které objasňují, jakým způsobem jsme postupovali ve výzkumu jednotlivých cílů. Představujeme několik nových datových sad pro účely vyhodnocování, porovnávání a trénování jednotlivých metod. S využitím těchto nových datových sad jsme vyvinuli novou metodu pro zarovnání fotografií s terénním modelem na základě sémantické segmentace kombinované s běžnými hranovými příznaky. Pomocí experimentálního vyhodnocení objasňujeme výhody našeho nového přístupu oproti aktuálnímu stavu poznání. Dále navrhujeme meta algoritmus umožňující automatickou kalibraci více kamer, který je založen na odhadu struktury z pohybu (Structure from Motion) napříč doménami. Tento nový přístup pro automatické zarovnávání fotografií s terénním modelem nám umožňuje natrénovat kompaktní deskriptor klíčových bodů pomocí hlubokého učení. V rámci našeho výzkumu ukazujeme funkčnost tohoto deskriptoru při odhadu externích parametrů kamery (pozice a orientace) pomocí porovnávání vstupní fotografie s terénním modelem. V závěru práce ukazujeme praktickou využitelnost našich metod pro automatickou kalibraci externích parametrů kamery. Navrhujeme nový přístup k prezentaci fotografií, který je vhodný jak pro prezentaci na monitoru či jiné projekční ploše, tak pro virtuální realitu. Pomocí experimentálního vyhodnocení ukazujeme, že naše nová metoda prezentace fotografií pomáhá uživatelům s orientací v neznámých komplexních přírodních scénách.
|
|
|
Seamless Patches for GPU-Based Terrain Rendering Algorithm Implementation
Jozefov, David ; Polok, Lukáš (referee) ; Bartoň, Radek (advisor)
This master's thesis deals with terrain rendering using a modern algorithm for adaptive level of detail. It describes two currently most used graphical application interfaces and high-level libraries that use them and summarizes principles and features of several level-of-detail algorithms for terrain rendering. In more detail it then describes the implementation of Seamless patches for GPU-based terrain rendering algorithm.
|
|
|
Mobile Application Rendering Digital Elevation Models in Real Time
Hejl, Radim ; Tomešek, Jan (referee) ; Čadík, Martin (advisor)
This bachelor thesis deals with terrain rendering on mobile device in realtime. It focuses on current developement of applications in operating system Android, especially rendering of graphics using OpenGL ES. Based on this information and actual state of existing solutions, there is designed, implemented and tested resulting application, that renders surrounding terrain and navigating in it using sensors of device.
|
|
|
Visual Localization in Natural Environments
Brejcha, Jan ; Sattler, Torsten (referee) ; Matas, Jiří (referee) ; Čadík, Martin (advisor)
V této práci se zabýváme odhadem pozice a orientace kamery z dané fotografie. Tento problém nazýváme vizuální geo-lokalizace. Konkrétně se zabýváme fotografiemi pořízenými v přírodních horských prostředích. Představujeme podrobný průzkum aktuálního stavu poznání algoritmů, datových sad a přístupů k vyhodnocování problému vizuální geo-lokalizace. Náš průzkum odhalil, že vizuální geo-lokalizace v přírodních prostředích je často řešena pomocí vyhledávání podobností nebo korespondencí mezi vstupní fotografií a terénním modelem. Problém nacházení korespondencí mezi fotografií a terénním modelem nazýváme porovnávání napříč doménami (cross-domain matching). Na základě našeho průzkumu jsme stanovili tři hlavní cíle, jejichž dosažení nám umožňuje překonat aktuální stav poznání vizuální geo-lokalizace v horských prostředích s využitím porovnávání napříč doménami: (I) potřeba nových datových sad které umožní trénovat, vyhodnocovat a porovnávat algoritmy vizuální geo-lokalizace, (II) potřeba ověřit, zda využití různých příznaků - křivek horizontu, hranových map, sémantické segmentace a satelitních snímků pomůže vylepšit algoritmy pro porovnávání napříč doménami, (III) potřeba ilustrovat využitelnost metod vizuální geo-lokalizace pomocí vývoje jejich nových aplikací. V této práci podrobně popisujeme naše výzkumné studie, které objasňují, jakým způsobem jsme postupovali ve výzkumu jednotlivých cílů. Představujeme několik nových datových sad pro účely vyhodnocování, porovnávání a trénování jednotlivých metod. S využitím těchto nových datových sad jsme vyvinuli novou metodu pro zarovnání fotografií s terénním modelem na základě sémantické segmentace kombinované s běžnými hranovými příznaky. Pomocí experimentálního vyhodnocení objasňujeme výhody našeho nového přístupu oproti aktuálnímu stavu poznání. Dále navrhujeme meta algoritmus umožňující automatickou kalibraci více kamer, který je založen na odhadu struktury z pohybu (Structure from Motion) napříč doménami. Tento nový přístup pro automatické zarovnávání fotografií s terénním modelem nám umožňuje natrénovat kompaktní deskriptor klíčových bodů pomocí hlubokého učení. V rámci našeho výzkumu ukazujeme funkčnost tohoto deskriptoru při odhadu externích parametrů kamery (pozice a orientace) pomocí porovnávání vstupní fotografie s terénním modelem. V závěru práce ukazujeme praktickou využitelnost našich metod pro automatickou kalibraci externích parametrů kamery. Navrhujeme nový přístup k prezentaci fotografií, který je vhodný jak pro prezentaci na monitoru či jiné projekční ploše, tak pro virtuální realitu. Pomocí experimentálního vyhodnocení ukazujeme, že naše nová metoda prezentace fotografií pomáhá uživatelům s orientací v neznámých komplexních přírodních scénách.
|
|
|
Deriving suitable surface shader and displacement map information from terrain erosion simulations
Lanza, Dario ; Wilkie, Alexander (advisor) ; Mirbauer, Martin (referee)
Realistic models of landscapes are frequently needed for 3D renderings, VFX work or video games. However, modelling landscapes can be a complicated and labour-intensive task, and for this reason many algorithms have been proposed to automate the process. Among the many possible ways to create a synthetic landscape, the most common one is to simulate the various types of erosions (e.g. erosion caused by glaciers and rivers) that create real eroded landscapes, like the Grand Canyon. Many solutions have been published to simulate such terrain erosion processes in computer graphics. However the authors usually only focus on recreating a landscape at geometry level, and ignore the shading level. But surface colours and textures that match the coarse geometric features created by the erosion simulation are also essential ingredients for a believable result. And obtaining detailed surface textures by running a simulation that is able to catch all the micro-details involved is usually technically infeasible due to the involved complexity. The method that we propose attempts to get around this barrier by applying suitable detail shaders to the results of a coarse-grid erosion simulation. Specifically, we will work with a dictionary of pre-generated shaders for landscape appearance: these will be both "plain" colour...
|
|
|
Mobile Application Rendering Digital Elevation Models in Real Time
Hejl, Radim ; Tomešek, Jan (referee) ; Čadík, Martin (advisor)
This bachelor thesis deals with terrain rendering on mobile device in realtime. It focuses on current developement of applications in operating system Android, especially rendering of graphics using OpenGL ES. Based on this information and actual state of existing solutions, there is designed, implemented and tested resulting application, that renders surrounding terrain and navigating in it using sensors of device.
|
|
|
Seamless Patches for GPU-Based Terrain Rendering Algorithm Implementation
Jozefov, David ; Polok, Lukáš (referee) ; Bartoň, Radek (advisor)
This master's thesis deals with terrain rendering using a modern algorithm for adaptive level of detail. It describes two currently most used graphical application interfaces and high-level libraries that use them and summarizes principles and features of several level-of-detail algorithms for terrain rendering. In more detail it then describes the implementation of Seamless patches for GPU-based terrain rendering algorithm.
|
guest ::
