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基于重光照的室外场景增强现实真实感合成的任务书
一、任务背景
随着计算机视觉和机器学习技术的不断发展，增强现实技术得到了广泛的应用。增强现实技术在虚实结合的场景中，可以将现实世界和虚拟世界相结合，使用户无需离开现实环境，即可通过AR设备获得新的互动体验和信息展示。目前，增强现实技术在游戏、教育、旅游等领域中得到了广泛的应用，并且在未来市场前景广阔。
在增强现实技术中，室外场景合成是一个非常重要的部分。室外场景合成是指在现实场景中添加虚拟对象，如建筑、动物、人物等，同时在虚拟对象上叠加真实的阴影、光照等效果，使虚拟对象与现实世界无缝融合。但是，现实世界中的光照条件是非常复杂的，不同时间、天气和地点的光照条件都是不同的。因此，如何在不同的光照条件下实现室外场景合成，成为了当前研究的重点。
为此，本任务提出了基于重光照的室外场景增强现实真实感合成的研究。
二、任务描述
本任务旨在利用计算机视觉和机器学习技术，实现室外场景增强现实真实感合成。任务中需要实现以下几个方面的内容：
（1）利用摄像头捕捉现实世界图像，并进行去畸变、去噪等预处理操作；
（2）实现室外场景中的虚拟对象的定位与追踪，并对其进行形变等变换处理；
（3）根据现实世界中的光照条件，在虚拟对象上叠加阴影、高光等效果，使其与现实环境完美融合；
（4）实现在不同的光照条件下室外场景合成，包括晴天、阴天、夜晚等不同光照情况。
为了实现任务的目标，可采用以下方法：
（1）结合深度学习和计算机视觉技术，设计准确的室外场景中的虚拟对象定位与追踪算法；
（2）通过合成图像中的相似物体，提高图像匹配算法的鲁棒性和鉴别度；
（3）利用PBR（PhysicallyBasedRendering）等物理渲染技术，实现虚拟对象的真实光照模拟；
（4）使用深度学习中的图像翻译技术，实现在不同光照条件下的室外场景合成。
三、预期成果
完成本任务后，预期得到如下成果：
（1）室外场景增强现实真实感合成框架：该框架可以实现室外场景中的虚拟对象定位、形变、光照等效果融合，实现真实感的室外场景增强现实合成效果。
（2）数据集：包括多种室外场景的图像、光照条件、虚拟对象等，用于训练和测试深度学习模型。
（3）论文：在完成任务的过程中，需要撰写一篇相关的论文，并提供代码、数据等支撑材料。
四、参考文献
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