Light Probes sind eine elementare Technik für glaubwürdige Visualisierungen in der Computergrafik. Mit ihnen kann einfallendes Licht an verschiedenen Stellen der Szene vorberechnet werden, was ein realistisches Rendering von virtuellen Objekten ermöglicht. Das Fachgebiet VWDS hat bereits diverse Arbeiten zur Erstellung von Light Probes veröffentlicht, wo auf besondere Anforderung in Mixed- und Mediated-Reality-Anwendungen Bezug genommen werden muss. Wichtige Fragen darüber hinaus sind aber auch, wie viele Light Probes überhaupt nötig sind und wo diese in der Szene platziert werden müssen, um glaubwürdige Beleuchtung in MR-Anwendungen zu ermöglichen.

Unsere aktuelle Studie geht dieser Frage auf den Grund und untersucht, wie sich die Positionierung von Light Probes auf die visuelle Realitätsnähe in virtuellen Anwendungen auswirkt. Wir präsentieren hierzu einen neuartigen, geometriebasierten Ansatz zur Platzierung von Light Probes, der die räumliche Struktur der 3D-Szene berücksichtigt. In einer vergleichenden Analyse mit verschiedenen früheren Ansätzen zeigt sich, dass unsere Methode eine realistischere Visualisierung ermöglicht, die mit weniger oder vergleichbar vielen Light Probes auskommt. Die visuellen Vorteile gegenüber früheren Ansätzen wurde sowohl mit Bildmetriken als auch einer Nutzerstudie validiert. Für die Vergleichsdaten wurden virtuelle Umgebungen verwendet aber der Ansatz lässt sich auch auf reale Umgebungen übertragen. Unsere Methode erfordert außerdem nur eine geringe Berechnungszeit und ist daher für den Echtzeiteinsatz geeignet. Dies ist besonders relevant für MR-Anwendungen, wo oftmals keine lange Vorberechnungen möglich sind.

Der Ansatz wurde auf der Cyberworlds 2024 präsentiert und die Veröffentlichung kann unter folgendem Link gefunden werden: https://ieeexplore.ieee.org/document/10917350