Qualsiasi cosa in Qualsiasi Scena: Inserimento Fotorealistico di Oggetti in Video

Anything in Any Scene: Photorealistic Video Object Insertion

January 30, 2024

Autori: Chen Bai, Zeman Shao, Guoxiang Zhang, Di Liang, Jie Yang, Zhuorui Zhang, Yujian Guo, Chengzhang Zhong, Yiqiao Qiu, Zhendong Wang, Yichen Guan, Xiaoyin Zheng, Tao Wang, Cheng Lu

cs.AI

Abstract

La simulazione video realistica ha dimostrato un potenziale significativo in diverse applicazioni, dalla realtà virtuale alla produzione cinematografica. Ciò è particolarmente vero per gli scenari in cui la cattura di video in ambienti reali risulta impraticabile o costosa. Gli approcci esistenti nella simulazione video spesso non riescono a modellare accuratamente l'ambiente luminoso, rappresentare la geometria degli oggetti o raggiungere elevati livelli di fotorealismo. In questo articolo, proponiamo "Anything in Any Scene", un nuovo e generico framework per la simulazione video realistica che inserisce in modo fluido qualsiasi oggetto in un video dinamico esistente, con una forte enfasi sul realismo fisico. Il nostro framework generale proposto comprende tre processi chiave: 1) integrare un oggetto realistico in un video di scena dato con un posizionamento appropriato per garantire il realismo geometrico; 2) stimare la distribuzione della luce del cielo e dell'ambiente e simulare ombre realistiche per migliorare il realismo luminoso; 3) impiegare una rete di trasferimento di stile che perfeziona l'output video finale per massimizzare il fotorealismo. Sperimentalmente dimostriamo che il framework "Anything in Any Scene" produce video simulati con un elevato realismo geometrico, luminoso e fotorealistico. Mitigando significativamente le sfide associate alla generazione di dati video, il nostro framework offre una soluzione efficiente e conveniente per l'acquisizione di video di alta qualità. Inoltre, le sue applicazioni si estendono ben oltre l'aumento dei dati video, mostrando un potenziale promettente nella realtà virtuale, nell'editing video e in varie altre applicazioni incentrate sul video. Si prega di visitare il nostro sito web del progetto https://anythinginanyscene.github.io per accedere al codice del progetto e a ulteriori risultati video ad alta risoluzione.

English

Realistic video simulation has shown significant potential across diverse applications, from virtual reality to film production. This is particularly true for scenarios where capturing videos in real-world settings is either impractical or expensive. Existing approaches in video simulation often fail to accurately model the lighting environment, represent the object geometry, or achieve high levels of photorealism. In this paper, we propose Anything in Any Scene, a novel and generic framework for realistic video simulation that seamlessly inserts any object into an existing dynamic video with a strong emphasis on physical realism. Our proposed general framework encompasses three key processes: 1) integrating a realistic object into a given scene video with proper placement to ensure geometric realism; 2) estimating the sky and environmental lighting distribution and simulating realistic shadows to enhance the light realism; 3) employing a style transfer network that refines the final video output to maximize photorealism. We experimentally demonstrate that Anything in Any Scene framework produces simulated videos of great geometric realism, lighting realism, and photorealism. By significantly mitigating the challenges associated with video data generation, our framework offers an efficient and cost-effective solution for acquiring high-quality videos. Furthermore, its applications extend well beyond video data augmentation, showing promising potential in virtual reality, video editing, and various other video-centric applications. Please check our project website https://anythinginanyscene.github.io for access to our project code and more high-resolution video results.