Stylization and Abstraction of Photographs Anthony Santella, Doug DeCarlo Department of Computer Science Center for Cognitive Science Rutgers University In SIGGRAPH 2002 prezentacja: Arkadiusz Janicki

Wykład w skrócie: Grafika nie-fotorealistyczna (NPR) Śledzenie ruchów oczu (eye tracking) Pomost pomiędzy grafiką komputerową a kognitywistyką Sposób na ciekawe obrazki

Grafika nie-fotorealistyczna (NPR)

Śledzenie ruchów oczu (eye tracking)

Pomost pomiędzy grafiką komputerową a kognitywistyką

Sposób na ciekawe obrazki

Grafika Nie-fotorealistyczna (NPR) Przedstawienie za pomocą komputera tradycyjnych technik, takich jak: ołówek, pióro, węgiel, pędzel i farba... Zastosowanie: animacja komputerowa wizualizacje architektoniczne, techniczne, medyczne ilustracje do książek sztuka dla sztuki W latach 1963-2002, 638 prac z tej dziedziny, w tym 26 rozpraw doktorskich i 36 profesorskich ( Sousa)

Przedstawienie za pomocą komputera tradycyjnych technik, takich jak: ołówek, pióro, węgiel, pędzel i farba...

Zastosowanie:

animacja komputerowa

wizualizacje architektoniczne, techniczne, medyczne

ilustracje do książek

sztuka dla sztuki

W latach 1963-2002, 638 prac z tej dziedziny, w tym 26 rozpraw doktorskich i 36 profesorskich ( Sousa)

W rękach artystów abstrakcja staje się potężnym narzędziem komunikacji wizualnej Dobrze zaprojektowana informacja nie powinna wymagać od nas wysiłku w zrozumieniu przekazu Henri de Toulouse-Lautrec’s “Moulin Rouge - La Goulue”

W rękach artystów abstrakcja staje się potężnym narzędziem komunikacji wizualnej

Dobrze zaprojektowana informacja nie powinna wymagać od nas wysiłku w zrozumieniu przekazu

Interactive Technical Illustration Bruce Gooch et al.

Interactive Technical Illustration

Bruce Gooch et al.

INSPIRE: An Interactive Image Assisted Non-Photorealistic Rendering System Minh X. Nguyen Hui Xu Xiaoru Yuan Baoquan Chen

INSPIRE: An Interactive Image Assisted Non-Photorealistic Rendering System Minh X. Nguyen Hui Xu Xiaoru Yuan Baoquan Chen

INSPIRE: An Interactive Image Assisted Non-Photorealistic Rendering System Minh X. Nguyen Hui Xu Xiaoru Yuan Baoquan Chen

H. Xu & N. Gossett & B. Chen / PointWorks

H. Xu & N. Gossett & B. Chen / PointWorks

H. Xu & N. Gossett & B. Chen / PointWorks

H. Xu & N. Gossett & B. Chen / PointWorks

IMPaSTo: A Realistic, Interactive Model for Paint William Baxter, Jeremy Wendt, and Ming C. Lin

IMPaSTo: A Realistic, Interactive Model for Paint

William Baxter, Jeremy Wendt, and Ming C. Lin

Grafika Nie-fotorealistyczna (NPR) Modele NPR bazujące na obiektach 3D mają zazwyczaj większe możliwości (więcej dostępnych informacji) Dzięki modelom bazujące na obrazach dwuwymiarowych możemy lepiej zrozumieć na jakiej zasadzie działa nasz wzrok i jak postrzegamy świat

Modele NPR bazujące na obiektach 3D mają zazwyczaj większe możliwości (więcej dostępnych informacji)

Dzięki modelom bazujące na obrazach dwuwymiarowych możemy lepiej zrozumieć na jakiej zasadzie działa nasz wzrok i jak postrzegamy świat

Kognitywistyka Kognitywistyka (ang. cogintion – poznanie) to stosunkowo młoda interdyscyplinarną dziedzina nauki zrodzona na pograniczu psychologii, filozofii, informatyki, lingwistyki zajmująca się badaniem sposobów, w jaki ludzie (i inne zwierzęta) poznają, dostrzegają i rozumieją świat (źródło: www.kognitywistyka.net)

Kognitywistyka (ang. cogintion – poznanie) to stosunkowo młoda interdyscyplinarną dziedzina nauki zrodzona na pograniczu psychologii, filozofii, informatyki, lingwistyki zajmująca się badaniem sposobów, w jaki ludzie (i inne zwierzęta) poznają, dostrzegają i rozumieją świat

Eye tracking Zastosowanie Kierowanie kursorem za pomocą wzroku Budowa interfejsów graficznych, stron internetowych, systemy kontroli lotów Badanie podświadomości (parzenie herbaty, radiolodzy) Szybki sposób na dzieło sztuki Siadamy przed monitorem Patrzymy na zdjęcie Komputer robi całą resztę 

Zastosowanie

Kierowanie kursorem za pomocą wzroku

Budowa interfejsów graficznych, stron internetowych, systemy kontroli lotów

Badanie podświadomości (parzenie herbaty, radiolodzy)

Szybki sposób na dzieło sztuki

Siadamy przed monitorem

Patrzymy na zdjęcie

Komputer robi całą resztę 

Trochę teorii - jak działa oko? Ludzie potrafią zbadać tylko mały fragment obrazu w jednej chwili. Rozpoznanie całości odbywa się poprzez serię fiksacji , kiedy oko jest skupione na jednym punkcie Szybkie ruchy pomiędzy fiksacjami ( saccades) odbywają się pomiędzy istotnymi szczegółami obrazu zazwyczaj bez naszej świadomości

Ludzie potrafią zbadać tylko mały fragment obrazu w jednej chwili.

Rozpoznanie całości odbywa się poprzez serię fiksacji , kiedy oko jest skupione na jednym punkcie

Szybkie ruchy pomiędzy fiksacjami ( saccades) odbywają się pomiędzy istotnymi szczegółami obrazu zazwyczaj bez naszej świadomości

Dostrzegalny kontrast Mannos i Sakrison w 1974 dowiedli, że kontrast dostrzegalny przez statystycznego człowieka wyraża się wzorem: A( f ) = 1040(0.0192+0.144 f )e −(0.144 f )^1.1

Mannos i Sakrison w 1974 dowiedli, że kontrast dostrzegalny przez statystycznego człowieka wyraża się wzorem:

A( f ) = 1040(0.0192+0.144 f )e −(0.144 f )^1.1

Tworzymy dzieło sztuki Podczas oglądania zdjęcia system rejestruje punkty, na których skupił się użytkownik Na podstawie tych danych konstruowane są fiksacje f i =(x i ,y i ,t i )

Podczas oglądania zdjęcia system rejestruje punkty, na których skupił się użytkownik

Na podstawie tych danych konstruowane są fiksacje f i =(x i ,y i ,t i )

Budowa drzewa segmentacji Dla zdjęcia wielokrotnie przeprowadzamy segmentację, parametr zmienia się o stały współczynnik. Powstaje seria obrazków. Zaczynając od warstwy z największą ilością szczegółów konstruujemy drzewo.

Dla zdjęcia wielokrotnie przeprowadzamy segmentację, parametr zmienia się o stały współczynnik. Powstaje seria obrazków. Zaczynając od warstwy z największą ilością szczegółów konstruujemy drzewo.

Wykrywanie krawędzi Do wykrywania krawędzi używany jest zmodyfikowany algorytm Canny (Trucco, Verri 1998) Do segmentacji obrazu użyto algorytmu opisanego przez Comaniciu i Meer (2002), algorytm operuje w przestrzeni L*u*v

Do wykrywania krawędzi używany jest zmodyfikowany algorytm Canny (Trucco, Verri 1998)

Do segmentacji obrazu użyto algorytmu opisanego przez Comaniciu i Meer (2002), algorytm operuje w przestrzeni L*u*v

Przycinanie drzewa Konstrukcja finalnego obrazka opiera się na odpowiednim przycięciu drzewa segmentacji W tym modelu regiony są rozpatrywane ze względu na Występowanie fiksacji kontrast w stosunku do otoczenia częstotliwość przestrzenną Region jest widoczny jeśli przynajmniej połowa jego dzieci była dostrzeżona, oraz f - częstotliwość, c – kontrast, e – odległość kątowa od centrum

Konstrukcja finalnego obrazka opiera się na odpowiednim przycięciu drzewa segmentacji

W tym modelu regiony są rozpatrywane ze względu na

Występowanie fiksacji

kontrast w stosunku do otoczenia

częstotliwość przestrzenną

Region jest widoczny jeśli przynajmniej połowa jego dzieci była dostrzeżona, oraz f - częstotliwość, c – kontrast, e – odległość kątowa od centrum

Wygładzanie krawędzi Krawędzie regionów są wygładzane filtrem z jądrem Gaussowskim d=1/8f Kolorujemy regiony Wygładzamy również krawędzie wykryte na oryginalnym rysunku i nanosimy je na obrazek efekt.......

Krawędzie regionów są wygładzane filtrem z jądrem Gaussowskim d=1/8f

Kolorujemy regiony

Wygładzamy również krawędzie wykryte na oryginalnym rysunku i nanosimy je na obrazek efekt.......

Dziękuję za uwagę