5 Medida de Erro para Impostores com relevo

Transcrição

1 5 Mdida d Erro para Impostors com rlo Ha yo r ad a dram No tat yo wr so sr was ral? Wat i yo wr nabl to wa rom tat dram? How wold yo now t dirnc btwn t dram world and t ral world? T Matrix 5. Introdção No piplin padrão da GPU todos os objtos poligonais dm sr isalizados a cada ram msmo q nada tna sido altrado m rlação aos objtos ao obsrador. Como oi disctido na sção 3.3 os impostors conncionais otimizam a isalização porq a gomtria dos objtos q rprsntam não prcisa sr transormada projtada a todo instant. D igal manira m impostor com rlo não prcisa sr rcalclado nqanto aja ma corência isal podndo assim sr rtilizado drant ários rams sgidos. Um impostor com rlo tm s tmpo d ida stndido dido a sa capacidad d corrigir a paralax. Diid-s assim a alidad do impostor com rlo m 3 stágios sparados por dois momntos críticos: igra 5. Estágios d m impostor com rlo. Um impostor como sprit corrspond aos instants m q o obsrador stá dntro do limit d tolrância dscrita pla qação d Scalr Scalr 995. Est impostor é limitado plo momnto crítico m q sta tolrância dixa d sr álida. Nst caso o impostor sa a sa txtra com rlo corrnt para ralizar m warping adqado oltando logo m sgida a comportar-s como m impostor sprit. Est ciclo srá ralizado até o momnto m q o warping comça a dormar o objto q stá sndo rprsntado. Est momnto é dscrito

2 70 pla qação 5-7 q stá dscrita na sção 5.5. Nst caso cga-s ao sgndo momnto crítico momnto st m q a txtra com rlo do impostor não é mais álida sndo ncssário grar ma noa txtra tilizando para isto os dados da posição do obsrador no ponto m q s dá st momnto crítico o modlo gométrico do objto sndo rprsntado. Em qalqr m dsts stágios pod ocorrr do impostor dixar d sr álido por problmas d amostragm o q na prática s dá dido a m moimnto d aproximação do obsrador ao objto. Est problma d sr rsolido atraés d ma noa rndrização do impostor nma rsolção maior. 5. Criação do Impostor com Rlo Nm primiro instant d-s dtrminar qal é a rsolção inicial do impostor. Isto dpnd da distância m q o objto s ncontra m rlação ao obsrador prtndndo itar q s dsprdic tmpo grando pixls q dpois são prdidos por motio d amostragm. Para dtrminar o tamano do impostor a sr criado tiliza-s a sgint aproximação proposta por Scalr 995: Tamano _ do _ objto rsolção _ impostor rsolção _ tla dist _ cam tg FOV / 5- Ond Tamano_do_objto é a mdida da Bonding Box parallo ao plano d projção da tla dist_cam é a distância do objto à câmra FOV é o ânglo d abrtra da lnt da câmra. 5.3 Atalização do Impostor com Rlo Como oi isto xistm basicamnt dois moimntos do obsrador q azm m impostor stático s tornar obsolto sndo portanto ncssário m noo cálclo d warping o d isalização para atalizá-lo: O obsrador s aproximo do objto sndo ncssário grar ma txtra com rlo para o impostor com ma rsolção maior. No prsnt trabalo dnomina-s st moimnto d translação normal ao plano da imagm transn i.. na dirção corrspondnt ao Z da câmra.

3 7 O obsrador s mo nm plano parallo ao plano d projção podndo srgir rro d paralax do objto mapado. Est rro pod sr corrigido com m warping da txtra com rlo o atraés da gração d ma noa txtra no caso dsta já não srir. No prsnt trabalo dnomina-s st moimnto d translação paralla do obsrador transp. Para tstar o primiro caso tiliza-s a aproximação d Scalr Scalr 995: toma-s m dos xtrmos d m bonding box criado para o objto sndo rprsntado plo impostor conorm s pod r na igra 5.. A idéia é aaliar como sts pontos xtrmos s projtam no plano do impostor qando o obsrador s aproxima do msmo. Tm-s q C corrspond à posição inicial do obsrador C à posição q s dsja tstar a ncssidad d FOV m acréscimo da rsolção. Tndo-s q β tla rsolção _ tla β TransN B C ˆ B0 smpr q β transn >β tla d-s rinar a txtra do impostor. Esta corrção pod sr ralizada atraés d m cálclo d isalização apnas para os noos pixls q srgiram raproitando os q já staam rndrizados d manira a não rcalclar os txls já xistnts. igra 5. Mdida d rro d Scalr para moimnto d aproximação do obsrador ao objto rprsntado plo impostor Scalr 995.

4 7 O sgndo caso rqr mais cidado: Ants d mais nada atraés da aproximação d Scalr raliza-s m tst para sabr s o impostor ainda é álido como sprit momnto crítico. Cama-s d ânglo d rro da translação paralla β transp o ânglo criado plos pontos xtrmos do bonding box qando o obsrador s mo igra 5.3. O dslocamnto aparnt do objto dido ao moimnto do obsrador é camado d paralax. Caso β transp >β tla o impostor não pod mais sr isto como o sprit q ra sndo ncssário ralizar m warping d sa txtra para corrigir o paralax. Ants disto porém d-s azr ma stimatia para prr s o impostor a sr prodzido plo warping é álido o sja s ao ralizar o warping na sa txtra o sprit do objto não possirá xcssios rros acmlados proindos d ma xtrapolação. Qando isto ocorrr signiica q s cgo ao sgndo momnto crítico sndo ncssário grar ma noa txtra com rlo para o objto tilizando a posição corrnt da câmra. igra 5.3 Mdida d rro para moimnto parallo ao plano d projção Scalr995. Como oi isto na sção 3.4 a intrpolação consist no prncimnto dos bracos q srgiram ntr pixls q ram izinos na igra original. Est

5 73 prncimnto gra nm rro proocado pla alta d inormação da imagm sobr o local. D m modo gral qanto maior a dscontinidad da spríci q stá sndo rprsntada maior é st rro. No prsnt trabalo dsnol-s ma métrica basada no rro acmlado nsta intrpolação para ma txtra com rlo nma dada posição igra 5.4. igra 5.4 Dois txls izinos ao s aastarm criam m braco q é prncido por txls intrpolados. Uma possíl métrica d rro consist m monitorar sta intrpolação nma rgião crítica q são pontos sjitos a m rro maior. 5.4 Métrica d Erro Acmlado para Impostors com rlo Para a stimatia dsnolida é connint r o impostor com rlo conorm ilstra a igra 5.5. Nla pod-s obsrar a sgint qialência d triânglos: B H 5- ond B corrspond à distância ntr a componnt orizontal da projção do ponto pipolar do impostor com rlo até q é a projção d X & sobr o r r plano da txtra com rlo H c. sndo sts parâmtros os msmos já dscritos na sção 3.4.

6 74 igra O warping d ma txtra com rlo pod sr dscrito da sgint orma: para cada pixl da imagm T raliza-s m dslocamnto sobr as colnas da imagm sobr as linas da imagm. Ests dslocamntos dão a noa posição i i corrspondnt ao pixl para a posição da câmra C a partir da sa posição original azndo-s i i. A prsnt igra ilstra o dslocamnto orizontal. Assim sndo tm-s q B. Pod-s intrprtar atraés da qação 5- q o dslocamnto a sr aplicado sobr o pixl d X & é inrsamnt proporcional à distância d C ao plano do impostor para alors d 0.

7 75 Dsta orma cga-s à sgint qação Oliira 000: r r 5-3 c. D orma smlant pod-s cgar à sgint ormlação para o dslocamnto rtical a sr aplicado sobr o txl: s r r 5-4 c. Intitiamnt plas qaçõs pod-s notar q qanto maior or o dslocamnto do obsrador C m rlação a posição original C maior tndm a sr os alors absoltos d para m txl do impostor portanto maior a tndência a srm criados txls intrpolados. Assim sjam T T dois txls prtncnts à msma txtra com rlo tal q T T são izinos q é máximo para qalqr par nstas condiçõs. Então T T são orts candidatos para q sja máximo m toda a txtra. Esta airmação pod sr acilmnt comproada com o axílio da igra 5.6 ond pod sr intrprtado intitiamnt da sgint manira: a rgião ond pod ocorrr maior dscontinidad no campo d prondidad da txtra com rlo é o local ond s acmla o maior rro d intrpolação drant o warping igra 5.6.

8 76 igra 5.6 corrspond ao alor da maior dscontinidad para a txtra com rlo. Nst caso d rprsnta a distância ntr os pixls da txtra dpois d sorrm o warping. D acordo com a airmação aprsntada para a posição d câmra C d é o maior alor q pod ocorrr d distanciamnto ntr pixls q são izinos no impostor original. 5.5 Métrica d Erro basado no ponto crítico do Impostor com Rlo Dnomina-s ponto crítico d ma txtra com rlo o par d txls T T dscritos na airmação acima. Uma das métricas d rro tilizada nst trabalo consist m prr como é o rro no ponto crítico ants d ralizar o warping para imagm complta. Caso o rro pristo stja acima d m dtrminado alor ao inés d sr ito o warping o sistma d rqrr a gração d ma noa txtra para o impostor com rlo apropriado para a posição corrnt do obsrador. O rro dst ponto crítico d na igra 5.6 com rlação ao dslocamnto orizontal pod sr calclado da sgint orma: Erro 5-5 Como pois são izinos tm-s q:

9 77 Erro Sbstitindo-s pla qação 5-3 cga-s a Erro s O m trmos da qação 5-: Erro K K K B B Ond K. Isto prmitiria armaznar m cada txl o maior alor d ntr st txl todos os ss izinos. Como B pod scrr-s q Erro Até st ponto assm-s apnas m moimnto orizontal. D orma smlant s pod cgar à sgint qação: Erro 5-6 Finalmnt a prisão do rro para o ponto crítico da txtra com rlo é calclado da sgint orma: Erro Erro Erro Porém como st rro é apnas sado d orma comparatia conomiza-s ma opração d xtração d raiz azndo-s Erro Erro Erro 5-7

10 78 Esta stimatia d rro é adqada para impostors q rprsntam objtos com spríci contína ond o rro do ponto crítico não é mito maior do q o rro médio d todos os pontos. 5.6 Métrica d Erro basado m amostragm d pontos críticos Caso o objto possa algma dscontinidad nos alors d prondidad dos txls o método proposto sobrstima o rro d toda a txtra dando-l m tmpo d ida mito crto apnas por casa d ma rgião. É connint para sts casos não colocar todo o sistma dpndnt d apnas m ponto crítico mas sim d m conjnto dsts. O método proposto sgr q a txtra com rlo sja diidida m N x M rgiõs. Para cada ma dstas rgiõs xist m ponto crítico basado nos msmos critérios da sção 5.5 conorm ilstra a igra 5.7. O critério para s grar ma noa txtra com rlo para o impostor srá o d q a somatória do rro d cada ponto crítico ltrapass m alor d rro stiplado. igra 5.7 Nsta mdida d rro ma txtra com rlo é diidida m N x M rgiõs tomando-s m ponto crítico para cada rgião.

11 Discssão A importância da métrica consist sobrtdo m garantir q a txtra com rlo dr o máximo possíl sm prjdicar dmasiadamnt o rsltado da isalização. Qanto mais tmpo drar a txtra mlor. Est tmpo conomizado pod sr tilizado para procssar as componnts gométricas da cna com mais dtals ddicar mais tmpo a ma isalização corrta do impostor atraés d sotwar ntalmnt ralizar a prisão das tras txtras com rlo com maior prcisão. No próximo capítlo é aprsntado como s ncaixa a GPU no procsso d cálclo isalização dsts objtos.