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深圳先进院两篇论文入选SIGGRAPH ASIA 2014
2014-08-19 | 供稿:数字所可视计算研究中心 郑爽 | 【

  8月10日至14日,有计算机图形图像研究领域“奥斯卡”之称的国际图形学年会SIGGRAPH 2014在温哥华举行。中国科学院深圳先进技术研究院黄惠研究员带领博士生燕飞龙和博士后徐凯在该会议上作了两场学术报告"Proactive 3D Scanning of Inaccessible Parts"(针对不可见部分物体的主动式三维扫描) 及"Organizing Heterogeneous Scene Collection through Contextual Focal Points"(基于上下文相关聚焦点的场景异构数据集的有效组织),均引起国际同行的热烈反响。

  同时从ACM SIGGRAPH传来捷报,先进院可视计算研究中心又有2篇学术论文被SIGGRAPH ASIA 2014接收。至此,成立于200810月的可视计算研究中心已发表高水平学术论文43篇,其中JCR一区论文34篇,包括9SIGGRAPH论文,12SIGGRAPH ASIA论文和2EUROGRAPHICS论文。 

  三维全自动扫描技术已经有二十多年的研究基础,但是目前自动扫描系统存在可扫描物体尺寸有限、扫描精度不高、扫描耗时长等局限性,现有的大多数商业产品只是针对小尺寸或形状规则、细节较少的简单物体,实际应用中通用性不强,难以应对大尺寸、多细节、高精度的三维扫描建模任务。 

  SIGGRAPH ASIA 2014 入选论文之一是由客座硕士研究生伍世浩和黄惠研究员等人合作的"Quality-driven Poisson-guided Autoscanning"(泊松场导向的高品质全自动三维扫描)。该技术基于机器人自动化系统在国际范围内首次实现高品质的自动建模并搭建了一个可投于实际商用的系统平台。 

  本论文的创新性在于提出一种全新扫描思路,通过试探性曲面重建预测,全面分析已有点云的品质,规划扫描路径,对低置信度的部位进行自动地扫描和拼接,最终得到一个高品质的点云模型。对于这篇文章,一向以严谨著称的SIGA评委给出的评语为:“这种技术将会成为未来(三维重建)的一种行业标准方案。” 

  本次入选的另一篇论文是由研究助理尹康学和研究员黄惠等人合作的"Morfit: Interactive Surface Reconstruction from Incomplete Point Clouds with Curve-Driven Topology and Geometry Control"(曲线驱动的拓扑与几何控制下的缺失点云交互式曲面重建)。

  目前三维扫描技术迅猛发展,但受限于遮挡、反射、吸收等各种光学因素,人们获得的点云数据总是缺失的。当点云缺失严重时,将它自动重建为可以供用户直接使用的高质量三维模型十分困难。因此,高效且易于用户使用的交互式点云曲面重建技术变得十分迫切。 

  由于计算机屏幕是二维的,对几何数据进行三维交互式处理的可控性很低。作者们通过讨论和实验发现,如果将三维交互分解为相互正交的两种二维交互,那么提供给用户的可控性将成倍提高。基于这一发现,该项研究将点云重建过程中的交互分解为两种相互正交的曲线操作(即骨架曲线和剖面曲线),并提供了一套完整的基于这两种曲线交互的建模理论和方法。 

  该研究工作是可视计算研究中心在三维内容快速生成技术上所取得的又一项成果。它为广大的三维技术用户提供了一种简便易用的交互式点云重建方法,大大降低了缺失点云数据处理技术的使用门槛,使得人们在三维技术普及道路上又向前迈进了一步。 

  201412月,计算机图形学顶级盛会“亚洲电脑图像和互动技术展览及会议”(SIGGRAPH ASIA 2014)将在深圳举办。这是该会议首次来到中国大陆,而本次入选的两篇论文也将首次以深圳主场,为来自世界各地的参会者献上精彩的学术报告。 

图一:泊松场导向的高品质全自动三维扫描 

  

图二:曲线驱动的拓扑与几何控制下的缺失点云交互式曲面重建