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| 本文作者： 我在思考中 | 2022-06-22 14:48 | 專題：CVPR 計算機視覺與模式識別會議 |
昨天 CVPR 2022 在美國線下開幕，大家都到現(xiàn)場了嗎？……（狗頭護體）
時隔兩年，CVPR終于線下面基，各方大神也紛紛各顯神通，大秀肌肉~那么，今年的CVPR有什么有趣的研究成果呈現(xiàn)呢？
小編密切關(guān)注，意外發(fā)現(xiàn)了一場 3D 渲染的爵士樂演奏會：
據(jù)了解，這個效果的背后推手是一個被稱為“3D MoMa”的方法！
而研發(fā) MoMa 的團隊，正是在圖像渲染領(lǐng)域頗有造樹的 NVIDIA Research！
該方法圖形學(xué)取經(jīng)，可以讓建筑師、設(shè)計師、概念藝術(shù)家和游戲開發(fā)者迅速將物體導(dǎo)入圖形引擎，并開始對其進行處理——修改比例、改變材質(zhì)或嘗試不同的照明效果，最后形成這樣一幅逼真的演奏現(xiàn)場畫面！
爵士樂的精髓在于即興演奏，而可逆渲染流程“NVIDIA 3D MoMa”恰恰就能讓圖形創(chuàng)作者快速創(chuàng)建出 3D 物體，達(dá)到即興表演的要求。
巧合的是，今年 CVPR 的舉辦地新奧爾良正是爵士樂的發(fā)源地……
逆渲染是將一系列靜態(tài)照片重建為3D物體或場景模型的技術(shù)。NVIDIA圖形學(xué)研究副總裁David Luebke表示：“該技術(shù)長期以來一直是統(tǒng)一計算機視覺和計算機圖形學(xué)的關(guān)鍵。”
他表示：“NVIDIA 3D MoMa渲染流水線可以將逆渲染問題的每個部分表示為GPU加速的可微分組件，然后使用現(xiàn)代AI機器和NVIDIA GPU的原始算力快速生成3D物體，且創(chuàng)作者可以在現(xiàn)有工具中自由地導(dǎo)入、編輯和擴展這些物體。”
為了使藝術(shù)家或工程師能夠充分利用 3D物體，其形式應(yīng)能夠?qū)胗螒蛞妗?D建模器和電影渲染器等各種被廣泛使用的工具。帶有紋理、材質(zhì)的三角網(wǎng)格形式，就是此類3D工具使用的通用語言。
圖注：三角網(wǎng)格是用于定義3D圖形和建模形狀的基本框架
游戲工作室和其他創(chuàng)作者習(xí)慣于使用復(fù)雜的攝影測量技術(shù)來創(chuàng)建3D物體，這需要耗費大量的時間和精力。近期的神經(jīng)輻射場（Neural Radiance Fields）研究可以快速生成物體或場景的3D模型，但并不是使用易于編輯的三角網(wǎng)格形式。
當(dāng)在單個NVIDIA Tensor Core GPU上運行時，NVIDIA 3D MoMa能在一個小時內(nèi)生成三角網(wǎng)格模型。該流水線的輸出結(jié)果與創(chuàng)作者現(xiàn)在使用的3D圖形引擎和建模工具直接兼容。
流水線的重建功能包括3D網(wǎng)格模型、材質(zhì)和照明。網(wǎng)格就像由三角形構(gòu)建的3D形狀混凝紙漿模型。有了它，開發(fā)者就可以依照自己的創(chuàng)意對物體進行修改。材質(zhì)是疊加在3D網(wǎng)格上的2D紋理，就像人的皮膚一樣。NVIDIA 3D MoMa通過對場景光線進行估算，使創(chuàng)作者能夠在日后修改物體上的照明。
為了展示NVIDIA 3D MoMa的功能，NVIDIA的研究和創(chuàng)意團隊首先從不同角度收集了五種爵士樂隊樂器（小號、長號、薩克斯、架子鼓和單簧管）的約100張圖片。
NVIDIA 3D MoMa將2D圖像重建為每種樂器的3D表示，并以網(wǎng)格形式呈現(xiàn)。然后，NVIDIA團隊將這些樂器從原始場景中取出，并將其導(dǎo)入NVIDIA Omniverse 3D模擬平臺中進行編輯。
在任何傳統(tǒng)圖形引擎中，創(chuàng)作者都可以輕松為形狀調(diào)換由NVIDIA 3D MoMa生成的材質(zhì)，就像給網(wǎng)格穿上不同的衣服一樣。例如該團隊對小號模型采取了這種做法，將原來的塑料材質(zhì)快速更換成黃金、大理石、木材或軟木。
然后，創(chuàng)作者可以將新編輯的物體放入任何虛擬場景中。NVIDIA團隊將這些樂器放入了經(jīng)典的圖形渲染質(zhì)量測試康奈爾盒中。他們證明了虛擬樂器對光線的反應(yīng)與在物理世界中完全一樣：閃亮的銅管樂器反射出亮光，啞光的鼓皮則會吸收光線。
這些通過逆渲染生成的新物體可以作為復(fù)雜動畫場景的構(gòu)成要素。
更多研究詳情，請觀看原文：
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2111.12503.pdf
雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))
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