Efficient and accurate BRDF acquisition of real world materials is a challenging research problem that requires sampling millions of incident light and viewing directions. To accelerate the acquisition process, one needs to find a minimal set of sampling directions such that the recovery of the full BRDF is accurate and robust given such samples. In this paper, we formulate BRDF acquisition as a compressed sensing problem, where the sensing operator is one that performs sub-sampling of the BRDF signal according to a set of optimal sample directions. To solve this problem, we propose the Fast and Robust Optimal Sampling Technique (FROST) for designing a provably optimal sub-sampling operator that places light-view samples such that the recovery error is minimized. FROST casts the problem of designing an optimal sub-sampling operator for compressed sensing into a sparse representation formulation under the Multiple Measurement Vector (MMV) signal model. The proposed reformulation is exact, i.e. without any approximations, hence it converts an intractable combinatorial problem into one that can be solved with standard optimization techniques. As a result, FROST is accompanied by strong theoretical guarantees from the field of compressed sensing. We perform a thorough analysis of FROST-BRDF using a 10-fold cross-validation with publicly available BRDF datasets and show significant advantages compared to the state-of-the-art with respect to reconstruction quality. Finally, FROST is simple, both conceptually and in terms of implementation, it produces consistent results at each run, and it is at least two orders of magnitude faster than the prior art.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员