6、光照建模与形状推断：从反射到单图像形状恢复

光照建模与形状推断：从反射到单图像形状恢复

1. 基于特征与光度线索的重建方法

在重建领域，基于特征的方法能够实现极为精确的重建。光度线索因其具有高空间分辨率，成为当前备受关注的研究方向。以下是两种利用光度线索的方法：
- 像素匹配法 ：尝试在不同相机间匹配亮度相同的像素。这种方法虽然操作难度较大，但能产生令人印象深刻的重建效果。
- 光度立体法 ：对于某些应用场景，该方法具有独特优势，因为它可以从单一视角方向进行重建。在实际操作中，若无法设置多个相机，这种方法就显得尤为重要。通过一些技巧，甚至可以从单帧图像中实现重建。例如，使用彩色相机，搭配红、绿、蓝三种灯光，单帧彩色图像可被视为在三种不同灯光下的三幅图像，进而应用光度立体法。这使得该方法能够以相对简便的方式恢复变形表面的高分辨率重建，在难以布置多个相机观察物体的情况下十分实用。

2. 全局阴影模型：考虑反射的光照建模

局部阴影模型的局限性在于无法全面考虑所有光线，而全局阴影模型则能弥补这一不足。在全局阴影模型中，每个表面斑块会接收来自所有可见辐射表面的能量。这些表面可能自身发光，也可能只是反射光线。该模型的一般形式为：
[
\text{斑块发出的能量} = \text{斑块自身产生的能量} + \text{从其他斑块接收并反射的能量}
]
为了建立这个模型，我们假设所有表面都是漫反射的，这样可以得到一个相对简单的模型，并且能够描述目前视觉领域关注的所有效果。同时，我们需要引入一些辐射度量术语。

3. 面光源对斑块的光照影响

光照的合适度量单位是