Article Free Access Share on Plenoptic modeling: an image-based rendering system Authors: Leonard McMillan Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB 3175 Sitterson Hall, Chapel Hill, NC Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB 3175 Sitterson Hall, Chapel Hill, NCView Profile , Gary Bishop Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB 3175 Sitterson Hall, Chapel Hill, NC Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB 3175 Sitterson Hall, Chapel Hill, NCView Profile Authors Info & Claims SIGGRAPH '95: Proceedings of the 22nd annual conference on Computer graphics and interactive techniquesSeptember 1995 Pages 39–46https://doi.org/10.1145/218380.218398Published:15 September 1995Publication History 651citation5,126DownloadsMetricsTotal Citations651Total Downloads5,126Last 12 Months352Last 6 weeks50 Get Citation AlertsNew Citation Alert added!This alert has been successfully added and will be sent to:You will be notified whenever a record that you have chosen has been cited.To manage your alert preferences, click on the button below.Manage my AlertsNew Citation Alert!Please log in to your account Save to BinderSave to BinderCreate a New BinderNameCancelCreateExport CitationPublisher SiteeReaderPDF

In this paper, we describe an efficient image-based approach to computing and shading visual hulls from silhouette image data.Our algorithm takes advantage of epipolar geometry and incremental computation to achieve a constant rendering cost per rendered pixel.It does not suffer from the computation complexity, limited resolution, or quantization artifacts of previous volumetric approaches.We demonstrate the use of this algorithm in a real-time virtualized reality application running off a small number of video streams.

We describe an image based rendering approach that generalizes many current image based rendering algorithms, including light field rendering and view-dependent texture mapping. In particular, it allows for lumigraph-style rendering from a set of input cameras in arbitrary configurations (i.e., not restricted to a plane or to any specific manifold). In the case of regular and planar input camera positions, our algorithm reduces to a typical lumigraph approach. When presented with fewer cameras and good approximate geometry, our algorithm behaves like view-dependent texture mapping. The algorithm achieves this flexibility because it is designed to meet a set of specific goals that we describe. We demonstrate this flexibility with a variety of examples.

We present a generative model for isotropic bidirectional reflectance distribution functions (BRDFs) based on acquired reflectance data. Instead of using analytical reflectance models, we represent each BRDF as a dense set of measurements. This allows us to interpolate and extrapolate in the space of acquired BRDFs to create new BRDFs. We treat each acquired BRDF as a single high-dimensional vector taken from a space of all possible BRDFs. We apply both linear (subspace) and non-linear (manifold) dimensionality reduction tools in an effort to discover a lower-dimensional representation that characterizes our measurements. We let users define perceptually meaningful parametrization directions to navigate in the reduced-dimension BRDF space. On the low-dimensional manifold, movement along these directions produces novel but valid BRDFs.

We present a generative model for isotropic bidirectional reflectance distribution functions (BRDFs) based on acquired reflectance data. Instead of using analytical reflectance models, we represent each BRDF as a dense set of measurements. This allows us to interpolate and extrapolate in the space of acquired BRDFs to create new BRDFs. We treat each acquired BRDF as a single high-dimensional vector taken from a space of all possible BRDFs. We apply both linear (subspace) and non-linear (manifold) dimensionality reduction tools in an effort to discover a lower-dimensional representation that characterizes our measurements. We let users define perceptually meaningful parametrization directions to navigate in the reduced-dimension BRDF space. On the low-dimensional manifold, movement along these directions produces novel but valid BRDFs.

This research further develops the light field and lumigraph image-based rendering methods and extends their utility. We present alternate parameterizations that permit 1) interactive rendering of moderately sampled light fields of scenes with significant, unknown depth variation and 2) low-cost, passive autostereoscopic viewing. Using a dynamic reparameterization, these techniques can be used to interactively render photographic effects such as variable focus and depth-of-field within a light field. The dynamic parameterization is independent of scene geometry and does not require actual or approximate geometry of the scene. We explore the frequency domain and ray-space aspects of dynamic reparameterization, and present an interactive rendering technique that takes advantage of today's commodity rendering hardware.

Article Free Access Share on Post-rendering 3D warping Authors: William R. Mark Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NC Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NCView Profile , Leonard McMillan Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NC Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NCView Profile , Gary Bishop Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NC Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, CB #3175, Sitterson Hall, Chapel Hill, NCView Profile Authors Info & Claims I3D '97: Proceedings of the 1997 symposium on Interactive 3D graphicsApril 1997Pages 7–ff.https://doi.org/10.1145/253284.253292Published:30 April 1997Publication History 353citation1,812DownloadsMetricsTotal Citations353Total Downloads1,812Last 12 Months144Last 6 weeks12 Get Citation AlertsNew Citation Alert added!This alert has been successfully added and will be sent to:You will be notified whenever a record that you have chosen has been cited.To manage your alert preferences, click on the button below.Manage my AlertsNew Citation Alert!Please log in to your account Save to BinderSave to BinderCreate a New BinderNameCancelCreateExport CitationPublisher SiteeReaderPDF

Abstract The JAX Diversity Outbred population is a new mouse resource derived from partially inbred Collaborative Cross strains and maintained by randomized outcrossing. As such, it segregates the same allelic variants as the Collaborative Cross but embeds these in a distinct population architecture in which each animal has a high degree of heterozygosity and carries a unique combination of alleles. Phenotypic diversity is striking and often divergent from phenotypes seen in the founder strains of the Collaborative Cross. Allele frequencies and recombination density in early generations of Diversity Outbred mice are consistent with expectations based on simulations of the mating design. We describe analytical methods for genetic mapping using this resource and demonstrate the power and high mapping resolution achieved with this population by mapping a serum cholesterol trait to a 2-Mb region on chromosome 3 containing only 11 genes. Analysis of the estimated allele effects in conjunction with complete genome sequence data of the founder strains reduced the pool of candidate polymorphisms to seven SNPs, five of which are located in an intergenic region upstream of the Foxo1 gene.

Fernando Pardo-Manuel de Villena, Gary Churchill and colleagues provide a high-resolution phylogenetic map of mouse inbred strains based on comparisons to wild-caught mice. They show that the genomes of classical strains are overwhelmingly derived from Mus musculus domesticus whereas wild-derived laboratory strains include a broad sampling of diversity from multiple subspecies with pervasive introgression. The subspecific origin, haplotype diversity and identity-by-descent map of laboratory strains can be visualized at http://msub.csbio.unc.edu/PhylogenyTool.html . Here we provide a genome-wide, high-resolution map of the phylogenetic origin of the genome of most extant laboratory mouse inbred strains. Our analysis is based on the genotypes of wild-caught mice from three subspecies of Mus musculus. We show that classical laboratory strains are derived from a few fancy mice with limited haplotype diversity. Their genomes are overwhelmingly Mus musculus domesticus in origin, and the remainder is mostly of Japanese origin. We generated genome-wide haplotype maps based on identity by descent from fancy mice and show that classical inbred strains have limited and non-randomly distributed genetic diversity. In contrast, wild-derived laboratory strains represent a broad sampling of diversity within M. musculus. Intersubspecific introgression is pervasive in these strains, and contamination by laboratory stocks has played a role in this process. The subspecific origin, haplotype diversity and identity by descent maps can be visualized using the Mouse Phylogeny Viewer (see URLs).

The linear strain measures that are commonly used in real-time animations of deformable objects yield fast and stable simulations. However, they are not suitable for large deformations. Recently, more realistic results have been achieved in computer graphics by using Green's non-linear strain tensor, but the non-linearity makes the simulation more costly and introduces numerical problems.In this paper, we present a new simulation technique that is stable and fast like linear models, but without the disturbing artifacts that occur with large deformations. As a precomputation step, a linear stiffness matrix is computed for the system. At every time step of the simulation, we compute a tensor field that describes the local rotations of all the vertices in the mesh. This field allows us to compute the elastic forces in a non-rotated reference frame while using the precomputed stiffness matrix. The method can be applied to both finite element models and mass-spring systems. Our approach provides robustness, speed, and a realistic appearance in the simulation of large deformations.