Brevet FR3128556A1 — publié le 20230428

Dans certains modes de réalisation, on décrit un procédé de rendu de cheveux mis en œuvre par ordinateur. Un système informatique obtient une image capturée d'un échantillon de cheveux. Le système informatique utilise un codeur graphique inverse pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée. Le système informatique utilise un moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Le système informatique fournit l'image rendue pour un affichage sur un dispositif d'affichage. Fig 1 REPRODUCTION PRÉCISE DES COULEURS DANS DES CHEVEUX RENDUS PAR ORDINATEUR Résumé Ce résumé est fourni pour présenter sous une forme simplifiée une sélection de concepts qui sont décrits plus en détail ci-dessous dans la description détaillée. Ce résumé n'est pas destiné à identifier les caractéristiques clés de l'objet revendiqué, ni à être utilisé comme une aide pour déterminer la portée de l'objet revendiqué. Dans certains modes de réalisation, un procédé de rendu de cheveux mis en œuvre par ordinateur est fourni. Un système informatique obtient une image capturée d'un échantillon de cheveux. Le système informatique utilise un codeur graphique inverse pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée. Le système informatique utilise un moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Le système informatique fournit l'image rendue pour un affichage sur un dispositif d'affichage. L'ensemble de paramètres de cheveux estimés peut inclure au moins l'un parmi une ou plusieurs valeurs de couleur de colorant, une valeur de concentration de colorant, une valeur de concentration de mélanine et une valeur de rapport eumélanine/phéomélanine. L'ensemble de paramètres de cheveux estimés peut inclure au moins un paramètre d’hétérogénéité des cheveux. Le codeur graphique inverse peut comprendre au moins l'un d'un réseau neuronal entièrement convolutif et d'un réseau transformateur. Le moteur de rendu non différentiable peut comprendre au moins l’un d’un moteur de rendu à lancer de rayons (« ray tracing »), d’un moteur de rendu à traçage de chemins (« path tracing »), d’un moteur de rendu de type « raycasting », et d’un moteur de rendu à transport de lumière (« light transport renderer »). L'ensemble de paramètres de scène peut indiquer au moins l’une d’une position de caméra et d’une coiffure. La coiffure peut être une coiffure raide. Le codeur graphique inverse peut être entraîné en effectuant des actions comprenant la détermination d'un ensemble de paramètres de cheveux, la génération d'une image d'apprentissage rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux et d'un ensemble de paramètres de scène d'apprentissage en utilisant le moteur de rendu non différentiable, la détermination de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image d'apprentissage rendue en utilisant le codeur graphique inverse, la détermination d'un gradient d'une fonction de perte qui compare les paramètres de cheveux estimés à l'ensemble de paramètres de cheveux, et l'optimisation du codeur graphique inverse sur la base du gradient de la fonction de perte. Dans certains modes de réalisation, il est prévu une mise en œuvre informatique de l'apprentissage d'un codeur graphique inverse pour générer des ensembles de paramètres de cheveux estimés sur la base d'images de cheveux. Un système informatique détermine un ensemble de paramètres de cheveux. Le système informatique génère une image d'apprentissage rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux et d'un ensemble de paramètres de scène d'apprentissage en utilisant un moteur de rendu non différentiable. Le système informatique détermine des paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image d'apprentissage rendue en utilisant un codeur graphique inverse. Le système informatique détermine un gradient d'une fonction de perte qui compare les paramètres de cheveux estimés à l'ensemble de paramètres de cheveux. Le système informatique optimise le codeur graphique inverse sur la base du gradient de la fonction de perte. Le système informatique stocke le codeur graphique inverse optimisé en tant que codeur graphique inverse entraîné. L'ensemble de paramètres de cheveux peut inclure au moins l’un parmi une ou plusieurs valeurs de couleur de colorant, une valeur de concentration de colorant, une valeur de concentration de mélanine, et une valeur de rapport eumélanine/phéomélanine. La détermination de l'ensemble de paramètres de cheveux peut comprendre l'échantillonnage aléatoire de valeurs pour l'ensemble de paramètres de cheveux. La détermination de l'ensemble de paramètres de cheveux peut comprendre la sélection de paramètres de cheveux à partir d'une distribution uniforme pour chaque paramètre de cheveux. L'optimisation du codeur graphique inverse peut comprendre la répétition des actions consistant à déterminer l'ensemble de paramètres de cheveux, à générer l'image d'apprentissage rendue, à déterminer les paramètres de cheveux estimés et à déterminer le gradient de la fonction de perte pour de multiples ensembles de paramètres de cheveux. L'optimisation du codeur graphique inverse peut comprendre l'utilisation d'un optimiseur Adam. Le codeur graphique inverse peut comprendre au moins l'un d'un réseau neuronal entièrement convolutif et d'un réseau transformateur. Le procédé mis en œuvre par ordinateur peut également comprendre l'obtention, par le système informatique, d'une image capturée d'un échantillon de cheveux, l'utilisation, par le système informatique, du codeur graphique inverse entraîné pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée, et l'utilisation, par le système informatique, du moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Dans certains modes de réalisation, on fournit un système qui comprend un système de caméra et un système informatique de rendu de cheveux couplé en communication au système de caméra. Le système informatique de rendu de cheveux est configuré pour exécuter des actions comprenant l'obtention, par le système informatique de rendu de cheveux, d'une image capturée d'un échantillon de cheveux à partir du système de caméra, l'utilisation, par le système informatique de rendu de cheveux, d'un codeur graphique inverse pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée, et l'utilisation, par le système informatique de rendu de cheveux, d'un moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Le système peut également comprendre une caméra et au moins une source d'éclairage agencée pour éclairer l’échantillon de cheveux. Le système peut également comprendre un support de surface configuré pour maintenir l’échantillon de cheveux à un emplacement fixe par rapport à la caméra et à la au moins une source d'éclairage. Le support de surface peut avoir une surface plate ou une surface incurvée. Les aspects précédents et de nombreux avantages connexes de cette invention seront plus facilement appréciés au fur et à mesure qu'ils seront mieux compris par référence à la description détaillée suivante, lorsqu'elle est prise conjointement avec les dessins d'accompagnement, dans lesquels : La est une illustration schématique d'un exemple de mode de réalisation non limitatif d'une technique de rendu de cheveux selon divers aspects de la présente divulgation. La est une illustration schématique d'un exemple non limitatif d'application de la technique de rendu de cheveux illustrée à la selon divers aspects de la présente divulgation. La est un diagramme schématique d'un système de rendu d'images de cheveux aux couleurs précises selon divers aspects de la présente divulgation. La est un diagramme schématique qui illustre les détails du système de caméra illustré à la . La est un schéma fonctionnel qui illustre des aspects d'un exemple de mode de réalisation non limitatif d'un système informatique de rendu de cheveux selon divers aspects de la présente divulgation. La est un schéma fonctionnel qui illustre un exemple de mode de réalisation non limitatif d'un dispositif informatique approprié pour être utilisé comme dispositif informatique avec des modes de réalisation de la présente divulgation. La est un dessin schématique qui illustre une technique d'apprentissage pour un codeur graphique inverse selon divers aspects de la présente divulgation. La est un organigramme qui illustre une méthode d'apprentissage d'un codeur pour prédire des paramètres de cheveux selon divers aspects de la présente divulgation. La est un dessin schématique qui illustre une technique d'utilisation d'un codeur graphique inverse pour estimer des paramètres de cheveux à partir d'une image capturée selon divers aspects de la présente divulgation. La est un organigramme qui illustre un procédé de rendu d'une image de cheveux ayant une couleur précise selon divers aspects de la présente divulgation. Procédé mis en œuvre par ordinateur de rendu de cheveux, le procédé comprenant les étapes consistant à : obtenir, par un système informatique, une image capturée d'un échantillon de cheveux ; utiliser, par le système informatique, un codeur graphique inverse pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée ; utiliser, par le système informatique, un moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène ; et fournir, par le système informatique, l'image rendue pour un affichage sur un dispositif d'affichage. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de paramètres de cheveux estimés comprend au moins l'un des éléments suivants : une ou plusieurs valeurs de couleur de colorant ; une valeur de concentration de colorant ; une valeur de concentration de mélanine ; et une valeur du rapport eumélanine/phéomélanine. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 2, dans lequel l'ensemble de paramètres de cheveux estimés comprend au moins un paramètre d’hétérogénéité des cheveux qui indique une quantité pour laquelle une valeur est autorisée à varier sur la longueur d'une seule mèche de cheveux. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 1, dans lequel le codeur graphique inverse comprend au moins l'un d'un réseau neuronal entièrement convolutif et d'un réseau transformateur. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 1, dans lequel le moteur de rendu non différentiable comprend au moins l’un d’un moteur de rendu à lancer de rayons, d’un moteur de rendu à traçage de chemins, d’un moteur de rendu de type « raycasting », et d’un moteur de rendu à transport de lumière. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de paramètres de scène indique au moins l'une d'une position de caméra et d'une forme de coiffure et d’un type de cheveux. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 6, dans lequel l’ensemble de paramètres de scène indique un type de cheveux raide. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 1, dans lequel le codeur graphique inverse est entraîné en effectuant des actions comprenant les étapes consistant à : déterminer un ensemble de paramètres de cheveux ; générer une image d'apprentissage rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux et d'un ensemble de paramètres de scène d'apprentissage en utilisant le moteur de rendu non différentiable ; déterminer des paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image d'apprentissage rendue en utilisant le codeur graphique inverse ; déterminer un gradient d'une fonction de perte qui compare les paramètres de cheveux estimés à l'ensemble de paramètres de cheveux ; et optimiser le codeur graphique inverse sur la base du gradient de la fonction de perte. Procédé mis en œuvre par ordinateur d'apprentissage d'un codeur graphique inverse pour générer des ensembles de paramètres de cheveux estimés sur la base d'images de cheveux, le procédé comprenant les étapes consistant à : déterminer, par un système informatique, un ensemble de paramètres de cheveux ; générer, par le système informatique, une image d'apprentissage rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux et d'un ensemble de paramètres de scène d'apprentissage en utilisant un moteur de rendu non différentiable ; déterminer, par le système informatique, des paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image d'apprentissage rendue en utilisant un codeur graphique inverse ; déterminer, par le système informatique, un gradient d'une fonction de perte qui compare les paramètres de cheveux estimés à l'ensemble de paramètres de cheveux ; optimiser, par le système informatique, le codeur graphique inverse sur la base du gradient de la fonction de perte ; et stocker, par le système informatique, le codeur graphique inverse optimisé en tant que codeur graphique inverse entraîné. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle l'ensemble de paramètres de cheveux comprend au moins l'un des éléments suivants : une ou plusieurs valeurs de couleur de colorant ; une valeur de concentration de colorant ; une valeur de concentration de mélanine ; et une valeur du rapport eumélanine/phéomélanine. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle la détermination de l'ensemble de paramètres de cheveux comprend l'échantillonnage aléatoire de valeurs pour l'ensemble de paramètres de cheveux. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle la détermination de l'ensemble de paramètres de cheveux comprend la sélection de paramètres de cheveux à partir d'une distribution uniforme pour chaque paramètre de cheveux. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle l'optimisation du codeur graphique inverse comprend la répétition des actions consistant à déterminer l'ensemble de paramètres de cheveux, à générer l'image d'apprentissage rendue, à déterminer les paramètres de cheveux estimés, et à déterminer le gradient de la fonction de perte pour de multiples ensembles de paramètres de cheveux. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle l'optimisation du codeur graphique inverse comprend l'utilisation d'un optimiseur Adam. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, dans laquelle le codeur graphique inverse comprend au moins l'un d'un réseau neuronal entièrement convolutif et d'un réseau transformateur. Procédé mis en œuvre par ordinateur selon la revendication 9, comprenant en outre les étapes consistant à : obtenir, par le système informatique, une image capturée d'un échantillon de cheveux ; utiliser, par le système informatique, le codeur graphique inverse entraîné pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée ; et utiliser, par le système informatique, le moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Système, comprenant : un système de caméra ; et un système informatique de rendu de cheveux couplé en communication au système de caméra et configuré pour effectuer des actions comprenant les étapes consistant à : obtenir, par le système informatique de rendu de cheveux, une image capturée d'un échantillon de cheveux à partir du système de caméra ; utiliser, par le système informatique de rendu de cheveux, un codeur graphique inverse pour déterminer un ensemble de paramètres de cheveux estimés sur la base de l'image capturée ; et utiliser, par le système informatique de rendu de cheveux, un moteur de rendu non différentiable pour générer une image rendue sur la base de l'ensemble de paramètres de cheveux estimés et d'un ensemble de paramètres de scène. Système selon la revendication 17, dans lequel le système de caméra comprend : une caméra ; et au moins une source d'éclairage disposée pour éclairer l’échantillon de cheveux. Système selon la revendication 18, comprenant en outre : un support de surface configuré pour maintenir l'échantillon de cheveux à un emplacement fixe par rapport à la caméra et à l'au moins une source d'éclairage. Système selon la revendication 19, dans lequel le support de surface a une surface plate ou une surface incurvée.