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商汤格物高精度重建算法原理分析报告

  •  更新时间:2024/08/07
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一、引言

在三维重建技术领域,商汤科技推出的格物高精度重建算法-1,基于先进的NeRF技术,为物体的高精度三维重建提供了新的解决方案。本报告将从上帝视角,全面剖析这一算法的机理、运行机制、应用场景及目的意图,以期为读者提供深入的理解。

二、算法机理分析

商汤格物高精度重建算法-1的核心在于其基于NeRF技术的三维重建能力。该算法通过输入现实物体的RGB图像,并经过相机位姿估计,获取每张图像拍摄时相机的位置及姿态信息。这一步骤至关重要,它确保了算法能够准确理解图像中物体的空间关系。

接下来,算法结合相机位姿信息和拍摄图像,计算出每个像素的光线。通过对光线进行采样,算法得到了每条光线上采样点的位置及朝向。这一步骤为后续的密度和颜色信息估计提供了基础。

算法进一步对这些信息进行编码,得到对应高维空间的潜变量。这些潜变量蕴含了丰富的物体信息,是算法进行三维重建的关键。依据潜变量,算法估计出每个采样点处的密度及颜色信息,并沿光线方向进行加权融合,最终得到该光线像素的颜色。

通过对新视角图像中的每个像素进行如上计算,算法能够合成整张图像的效果,实现对现实物体的精准复刻。同时,算法还能输出多种内容产物,包括图片、视频、Mesh模型和NeRF光场文件,满足了用户多样化的需求。

三、算法运行机制解析

商汤格物高精度重建算法-1的运行机制相对直观且高效。用户只需提供需要进行三维重建的物体,并从不同角度拍摄若干张RGB照片作为输入。这些照片被送入NeRF神经网络进行训练和学习。

一旦网络训练完成,所得到的神经网络模型即隐式地表达了该物体。此时,用户可以沿每个像素的观察方向射线进行采样,并对射线上采样点的基于密度加权的颜色进行积分,从而得到从该观察方向看到的场景的最终渲染效果。

这一机制使得算法能够灵活应对不同的物体和场景,为用户提供高质量的三维重建服务。

四、应用场景探讨

商汤格物高精度重建算法-1的应用场景广泛且实用。在商品3D重建方面,软件供应商可以利用该算法环绕拍摄物体不同角度的照片后,自动生成任意角度的商品照片,支持商品的3D查看和预览。这一功能对于电商平台和实体店铺来说都具有极大的吸引力,能够提升用户的购物体验和满意度。

在商品广告生成方面,广告设计商同样可以利用该算法生成商品的3D模型,并配合设定的拍摄新视角以及背景模版,自动渲染生成商品广告宣传片。这一功能不仅节省了传统广告制作的时间和成本,还提高了广告的质量和效果。

五、算法目的意图剖析

商汤格物高精度重建算法-1的最终目的是提升物体的重建效率和效果,并为用户提供多样化的输出产物。通过基于NeRF技术的三维重建能力,该算法实现了对现实物体的精准复刻,并输出了包括多图渲染文件、视频文件、Mesh文件和NeRF光场文件在内的多种内容产物。

这些产物不仅满足了用户在不同场景下的需求,还提高了用户的工作效率和创作质量。同时,该算法也为三维重建技术的发展提供了新的思路和方向。

六、结论

综上所述,商汤格物高精度重建算法-1以其独特的机理、高效的运行机制、广泛的应用场景以及明确的输出目标,展现出了巨大的潜力和价值。随着技术的不断成熟和应用的深入,我们有理由相信,这一算法将在三维重建领域掀起一场革命性的风暴,引领行业迈向新的高度。


拟公示算法机制机理内容

 

算法名称

商汤格物高精度重建算法-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

算法基本原理

商汤格物高精度重建算法,是基于 NeRF 技术的三维重建算法,通 过输入现实物体的 RGB 图像,经过相机位姿估计, 得到每张数据 拍摄时候对应的相机的位置以及姿态等信息。该信息结合拍摄图 像,得到每个像素的光线。通过对光线进行采样, 得到每条光线 上的采样点的位置以及朝向。通过对该信息进行编码,得到其对 应高维空间的嵌变量。依据该潜变量估计得到每个采样点处的密 度以及颜色信息。沿光线方向,依据采样点位置的密度进行加权 融合对应采样点位置的颜色,从而最终得到该光线像素的颜色。 对新视角的图像中的每个像素进行如上的计算,得到每个像素的 颜色,最终合成整张图的效果, 实现对现实物体进行复刻,并输 出相关的内容产物,包括图片、视频、Mesh 模型 NeRF 光场文 件。

 

 

 

 

 

算法运行机制

该算法给定需要进行三维重建的物体,从不同的角度拍摄若干 张该物体的 RGB 照片,输入给 NeRF 神经网络进行训练和学  习。一旦网络训练和学习完毕,所得到的神经网络模型即隐式 的表达了该物体。沿每个像素的观察方向射线进行采样,并对 该射线上采样点的基于密度加权的颜色进行积分,即可得到从 该观察方向看到的场景的最终渲染效果。

 

 

算法应用场景

商品 3D 重建:软件供应商可以通过环绕拍摄物体不同角度的多 张照片后,自动生成任意角度的商品照片,从而支持商品的 3D  看和预览

 


 


商品广告生成:广告设计商通过环绕拍摄物体不同角度的多张照 片后,自动生成任意角度的商品照片,从而生成商品的 3D 模型。 通过配合设置制定的拍摄新视角以及背景模版,自动渲染生成商 品广告宣传片。

 

 

算法目的意图

 

该算法主要用于物体的提升物体的重建效率和效果,输出物包含 多图渲染文件、视频文件、Mesh 文件和 NeRF 光场文件。