隨著近年來影視制作、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維打印、自動(dòng)駕駛、智能醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,三維模型的需求出現(xiàn)爆發(fā)式增長,傳統(tǒng)的手動(dòng)建模方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足這一需求,準(zhǔn)確高效的三維重建方法成為解決這一問題的關(guān)鍵。被動(dòng)式三維重建方法通過特征匹配或模板適應(yīng)的方式從圖像或視頻中恢復(fù)三維模型,然而由于圖像和視頻中的結(jié)構(gòu)特征具有稀疏性和歧義性,傳統(tǒng)方法難以精確、魯棒地重建出三維模型。先驗(yàn)知識(shí)的引入為三維重建問題提供了有力約束,顯著提升了三維重建方法的精度和魯棒性。本文圍繞先驗(yàn)信息在三維重建方法中的應(yīng)用展開研究,提出了復(fù)雜先驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的三維重建方法。傳統(tǒng)先驗(yàn)反映較為較為泛化的特征,如平滑先驗(yàn)、輪廓先驗(yàn)等。與之相對(duì)的復(fù)雜先驗(yàn)反映更為抽象和針對(duì)性的信息,如限定目標(biāo)為人體、人臉、建筑等具有深層一致性特征的對(duì)象。復(fù)雜先驗(yàn)信息的運(yùn)用能夠提高三維重建算法的精度、速度和魯棒性。近年來,深度學(xué)習(xí)方法的發(fā)展使得復(fù)雜先驗(yàn)?zāi)軌蛞詳?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式自動(dòng)獲取,進(jìn)一步提升了三維重建方法的最高精度。本文的主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:1.提出了一種魯棒的單目視頻室外人體三維重建方法。該方法結(jié)合代價(jià)空間方法和深度優(yōu)化方法,通過一段視頻重建出完整的人體模型。該方法對(duì)... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１：三維重建技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值？??

嶋瞧??（Ｃ）電影《加勒比海盜》中運(yùn)動(dòng)姿態(tài)驅(qū)動(dòng)的三維模型??圖１－２：三維模型在電影及相關(guān)影視娛樂產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值？??三維模型在電影及相關(guān)影視娛樂產(chǎn)業(yè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。圖１－２?Ｕ）展??示了國內(nèi)首部真人全ＣＧ電影《爵跡》采用的多視點(diǎn)三維重建系統(tǒng)（左側(cè)），??該系統(tǒng)同步拍攝多視點(diǎn)圖像，而后通過三維重建算法生成高精度三維模型，??該重建模型經(jīng)過渲染可以得到逼真的面部圖像（右側(cè)）；圖１－２?（ｂ）和（ｃ）??展示了在電影三維特效發(fā)展史上具有重大意義的作品《阿凡達(dá)》和《加勒比海??盜》。這兩部作品捕捉真實(shí)演員的表情和動(dòng)作（ｃ和ｂ左側(cè)），驅(qū)動(dòng)三維模型??實(shí)現(xiàn)同樣的表情和動(dòng)作，并渲染生成逼真的影像（ｃ和ｂ右側(cè)）。三維特效為??電影提供更廣闊的想象空間，創(chuàng)造逼真的、現(xiàn)實(shí)中不存在的人物和場景，在電??影拍攝中發(fā)揮著越來越重要的作用。創(chuàng)造三維模型是實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的關(guān)鍵，傳??統(tǒng)方法需要消耗大量人力和時(shí)間創(chuàng)造三維模型，電影級(jí)別的單個(gè)高精度模型需??要１０個(gè)模型師花費(fèi)約十天的時(shí)間完成

特征匹配的重建方法通過多視點(diǎn)圖像間的密集特征對(duì)應(yīng)關(guān)系推導(dǎo)出位置，形成點(diǎn)云，進(jìn)而生成最終的網(wǎng)格模型，如圖１－３上部所示（作Ｍ）。特征匹配的重建方法己經(jīng)經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展，目前已確立較高的重建流程，包括圖像標(biāo)定、立體匹配、點(diǎn)云重建和融合、網(wǎng)。由于人體難以像靜物一樣保持絕對(duì)靜止，這類方法通常采用采用同步拍攝圖片，以確保人體在多個(gè)視點(diǎn)下的特征一致。這種拍攝方的多視點(diǎn)同步拍攝設(shè)備，因此對(duì)拍攝硬件和環(huán)境有較高要求。??


本文編號(hào)：3245920