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Thesis' final project: Neural network for the digital manipulation of renaissance artworks. Project's purpose is creating a web service containing a neural network that allows users to extract style from paintings and transfer it to drawings, in order to identify the similarities and differences between them through comparison.

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Bakko000/Digital-Human-Imaging

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Digital Human Imaging

Questo progetto di tesi ha lo scopo di creare un servizio web che permetta agli utenti di estrarre la base cromatica da un’opera finita e trasferirla in un disegno (dello stesso artista o meno), con lo scopo di identificare le analogie e le differenze tra esso ed il dipinto tramite confronto. La colorazione del disegno può rivelare infatti i dettagli più sfuggenti e sbiaditi che possono inizialmente sfuggire. Inoltre, i colori facilitano l’identificazione dei punti in comune o meno. A tal fine, una volta stabilito il modello di Neural Style Transfer più adatto, è stato realizzato il sito web che lo implementa, concedendo all’utente la possibilità di personalizzare i principali parametri che influiscono sul risultato finale.

Requisiti e imports

  • Python 3.x
  • pytorch, torchvision, cudatoolkit, numpy, PIL, matplotlib, sklearn

Il servizio web è reso possibile da Flask e un ambiente virtuale: venv

mkdir myproject   ::Viene creata la cartella per il progetto
cd myproject  
py -3 -m venv venv ::Viene creata la cartella che conterrà l’ambiente
                                                            ::virtuale
venv/Scripts/activate  ::Attiva l’ambiente virtuale
pip install flask    ::Installazione del framework Flask

A questo punto tutto il codice del repository va caricato in

myproject\venv

Update 21/09/2022 sono stati rilevati problemi di incompatibilità con nuove versioni di pytorch (>1.9) al momento si consiglia di installare pytorch 1.9 con le librerie consigliate di riferimento: vedere qui per una lista completa

Comunque la Demo ed il servizio web sono stati aggiornati.

Iperparametri modificabili

content_weight = 8
reg_weight = 500
max_iter = 350

Avvio del servizio web

Da root\myproject digitare (con ambiente virtuale precedentemente attivato):

flask --app dighum run

Si mostrerà un link di questo tipo:

* Running on http://127.0.0.1:5000

Cliccarci ed aprire sul browser.

Esempio di ouput

Disegno di Raffaello + Opera di Raffaello

(presente anche inizialmente di default in

static/example/DSTresults/sequenza.png
)

risultatoraffa

Grazie alla colorazione del disegno, si può notare meglio le proporzioni di colonnine e fondo, concludendo che l'artista aveva già pensato come realizzarli nella bozza e non ne ha cambiato la struttura nel dipinto finale. Vengono inoltre evidenziati le costruzioni ed il piccolo arbusto sempre sul fondo, che tuttavia non sono presenti nel dipinto finale.

Demo

Demo
Eseguibile e modificabile su Google Colab

Ringraziamenti

Parti del codice appartengono ai seguenti paper

  • Deformable Style Transfer. Sunnie S. Y. Kim and Nicholas Kolkin and Jason Salavon and Gregory Shakhnarovich. ECCV 2020 2020. [paper] [code]
  • Style Transfer by Relaxed Optimal Transport and Self-Similarity. Nicholas Kolkin, Jason Salavon and Gregory Shakhnarovich. CVPR 2019. [paper][code]
  • WarpGAN: Automatic Caricature Generation. Yichun Shi, Debayan Deb and Anil K. Jain. CVPR 2019. [paper][code]
  • Neural Best-Buddies: Sparse Cross-Domain Correspondence. Kfir Aberman, Jing Liao, Mingyi Shi, Dani Lischinski, Baoquan Chen and Daniel Cohen-Or. SIGGRAPH 2018. [paper][code]

About

Thesis' final project: Neural network for the digital manipulation of renaissance artworks. Project's purpose is creating a web service containing a neural network that allows users to extract style from paintings and transfer it to drawings, in order to identify the similarities and differences between them through comparison.

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