Publication: Definição de parâmetros de iluminação de cenas virtuais 3D a partir de imagens
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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A iluminação realista de ambientes virtuais 3D exige configurações complexas e alto domínio técnico. Este trabalho propõe o desenvolvimento e a integração de um sistema
baseado em inteligência artificial para automatizar a parametrização fotorrealista da iluminação em motores gráficos, utilizando apenas uma fotografia panorâmica como entrada.
A metodologia consiste no treinamento de três Redes Neurais Convolucionais (CNNs) baseadas na arquitetura AlexNet. O conjunto de dados original, construído a partir das
bases Laval Outdoor e Poly Haven, foi pré-processado com técnicas de aumento de dados
e discretização angular. Duas redes operam como classificadoras para estimar as coordenadas esféricas do sol (zênite e azimute), enquanto a terceira atua como modelo de
regressão multivariada para extrair propriedades atmosféricas fundamentadas no modelo
de Lalonde-Matthews. O sistema foi integrado nativamente na Unity Game Engine 6 por
meio da biblioteca Unity Sentis, utilizando modelos exportados no formato ONNX. As
avaliações demonstraram alta precisão na predição do zênite (erro médio de 1,30 classes)
e dos parâmetros difusos (Erro Absoluto Médio global de 13,87%), embora a rede de azimute tenha enfrentado desafios de predição devido a ambiguidades visuais no horizonte.
Qualitativamente, o sistema conseguiu traduzir as saídas matemáticas em propriedades
visuais coerentes, modulando a Directional Light e o Skybox para reproduzir fielmente a
coloração e a densidade luminosa da imagem original. Conclui-se que o método automatiza
a estruturação inicial da iluminação, acelerando significativamente o fluxo de trabalho de
desenvolvimento de jogos e simulações, fornecendo uma base robusta que requer apenas
pequenos ajustes finos humanos para alcançar o fotorrealismo.
Abstract
Keywords
Iluminação virtual, redes neurais convolucionais, visão computacional, Unity Sentis, Unity
Citation
SOUZA, Arthur Henrique de. Definição de parâmetros de iluminação de cenas virtuais 3D a partir de imagens. 2026. 36 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
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