Program pro tvorbu normálových map z jedné fotografie

Abstract

V této práci popisuji využití Shape from Shading algoritmů na vytvoření výškových a normálových map z jediné fotografie, následně je zde popsána implementace algoritmu Interactive Normal Reconstruction from a Single Image, který dokáže ze vstupní fotografie vypočítat výškovou mapu. Pro dosažení lepších výsledků jsem algoritmus upravil. Pro výpočet normálových map z map výškových jsem využil Sobel-Feldmanův operátor konvoluce. Následně jsem implementaci algoritmu Interactive Normal Reconstruction from a Single Image testoval na různých vstupních obrázcích a srovnával jsem výstupy s výstupy autorů článku. Algoritmus jsem také testoval vzhledem k počtu výpočetních kroků, velikosti vstupního obrázku a vzhledem k různorodosti dat na vstupu. Implementovaný algoritmus jsem použil v programu NormalMAPP, který je výsledkem mé práce. Program NormalMAPP dokáže vypočítat výškovou a normálovou mapu z jediné fotografie. Uživatelské prostředí jsem testoval s uživately a nalezené problémy jsem zpět reflektoval do implementace programu.

In this document I describe the usage of Shape from Shading algorithms with goal of obtaining height maps and normal maps from single image. As a next part of the document, there is described an implementation of algorithm Interactive Normal Reconstruction from a Single Image, which can calculate height map from single image. I altered the algorithm for obtaining better results. I used convolution for calculating normal maps from height map. As convolution mask I used Sobel-Feldman operator. I tested my implementation of Interactive Normal Reconstruction from a Single Image on different input images and I compared my outputs with outputs from authors of the algorithm. I also tested the algorithm due to calculation steps, size of input image and diversity of input images. Implementation of this algorithm has been used in software called NormalMAPP, which is the result of my work. NormalMAPP can calculate height map and normal map from single image. User interface has been tested with users. Problems which arised from the testing has been resolved in the final aplication.