第十二屆亞洲計算機圖形學與交互技術(shù)交流大會在澳大利亞布里斯班會議展覽中心拉開帷幕。由國際圖形與互動技術(shù)組織(ACM SIGGRAPH)主辦的SIGGRAPH Asia圖形和互動技術(shù)展覽及會議是世界上影響最廣、規(guī)模最大,同時也是最權(quán)威的一個集科學、藝術(shù)、商業(yè)于一身的CG及互動技術(shù)展覽及會議。據(jù)悉,今年SIGGRAPH Asia的論文入選名單已經(jīng)公布,其中,來自“浙江大學—相芯科技智能圖形計算聯(lián)合實驗室”的兩篇論文入選,論文內(nèi)容涵蓋基于視頻的3D動態(tài)頭發(fā)建模、對未知幾何與材質(zhì)進行高效高質(zhì)量掃描等一系列最新研究成果。
人工智能和計算機圖形學的融合與創(chuàng)新,是相芯科技一直努力的方向。2018年7月,相芯科技與浙江大學成立了聯(lián)合實驗室,雙方在智能圖形計算方向開展了深入合作,深耕于智能圖形技術(shù)創(chuàng)新。從2018年開始,浙大相芯聯(lián)合實驗室每年都有論文入選SIGGRAPH Asia。
此次SIGGRAPH Asia 2019,浙大相芯聯(lián)合實驗室入選兩篇論文分別為《Dynamic Hair Modeling from Monocular Videos using Deep Neural Networks》(基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的單目視頻動態(tài)頭發(fā)建模)和《Learning Efficient Illumination Multiplexing for Joint Capture of Reflectance and Shape》(基于深度學習的高效、高精度三維物體掃描)兩項新技術(shù)亮相SIGGRAPH Asia 大會,突破了數(shù)據(jù)驅(qū)動的全自動高質(zhì)量發(fā)型建模和智能采集裝置掃描復雜三維物體建模兩大難題,推動了相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展。
(動態(tài)頭發(fā)模型與輸入的視頻幀)
過去,動態(tài)頭發(fā)重建的挑戰(zhàn)主要來自頭發(fā)運動和幾何形狀的高度復雜性。當前最新技術(shù)要求在受控環(huán)境中使用多個攝像頭和燈光陣列。復雜的硬件設置(21個GoPro攝像機和6個LED陣列)將建模過程限制于專業(yè)用戶。在《Dynamic Hair Modeling from Monocular Videos using Deep Neural Networks》這篇論文中,浙大相芯聯(lián)合實驗室引入了一種基于深度學習的全新框架,用于對單眼視頻中的動態(tài)頭發(fā)進行建模。該視頻不需要通過專業(yè)的相機來采集數(shù)據(jù),可以由商用攝像機捕獲或從網(wǎng)絡上下載。通過這項技術(shù)生成的動態(tài)頭發(fā)模型和輸入的視頻極為相似。
這項技術(shù),使得普通用戶也能完成動態(tài)頭發(fā)視頻的采集,創(chuàng)作自己的動態(tài)發(fā)型在社交媒體使用。硬件成本的降低和高逼真的動態(tài)效果,使得數(shù)字化動態(tài)形象在電影、廣告、社交媒體擁有更加廣泛的應用空間。
(使用浙大相芯聯(lián)合實驗室自主研發(fā)的智能采集裝置掃描復雜三維物體的結(jié)果)
同時對未知幾何與材質(zhì)進行高效高質(zhì)量掃描重建有很高的挑戰(zhàn)性,是計算機圖形學和視覺領(lǐng)域的一大公認難題?！禠earning Efficient Illumination Multiplexing for Joint Capture of Reflectance and Shape》這篇論文提出了一種高效高精度幾何與材質(zhì)聯(lián)合采集框架,能對整個軟硬件系統(tǒng)進行端到端聯(lián)合優(yōu)化。
通過浙大相芯聯(lián)合實驗室的這項圖形學繪制技術(shù),可高效的從真實世界中獲取復雜三維物體的數(shù)字化模型和高質(zhì)量的材質(zhì),甚至還可以還原出物體在任何視角和光照條件下的高真實感外觀。在例如文物數(shù)字化保護、電子商務展示、電影視覺特效和電子游戲等領(lǐng)域中將有著廣泛的應用前景。
這兩篇論文將為智能圖形技術(shù)領(lǐng)域帶來實際應用價值。基于視頻的3D動態(tài)頭發(fā)建模、對未知幾何與材質(zhì)進行高效高質(zhì)量掃描兩項技術(shù)突破了計算機圖形學的技術(shù)瓶頸,所覆蓋到的行業(yè)將會得到效率和效果的改變,并且可以有效降低制作成本。
在智能圖形技術(shù)與各行各業(yè)相互融合、相互滲透的背景下,依托雄厚研發(fā)實力,相芯科技與浙江大學還將繼續(xù)深耕于智能圖形技術(shù)創(chuàng)新,為消費級應用提供內(nèi)容創(chuàng)作工具、平臺和解決方案,為更多領(lǐng)域提供3D內(nèi)容生成與互動的行業(yè)解決方案。
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