2018年12月10日，為虛擬環(huán)境捕捉和復(fù)刻逼真的現(xiàn)實世界對象十分復(fù)雜，而且耗時。所以，從移動設(shè)備和數(shù)碼相機(jī)，你能想象只通過一個包含內(nèi)置閃光燈的傳統(tǒng)相機(jī)來簡化這個任務(wù)嗎?一支全球化的計算機(jī)科學(xué)家團(tuán)隊開發(fā)了一種全新的方法：只需使用包含閃光燈的傻瓜式相機(jī)來為虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實空間復(fù)刻物理對象，無需額外的，通常十分昂貴的支持硬件。”

　　韓國科學(xué)技術(shù)院的計算科學(xué)副教授，本次研究的首席作者M(jìn)in H. Kim表示：“為了在VR/AR環(huán)境中忠實地復(fù)刻真實世界的對象，我們需要復(fù)制對象的3D幾何形狀和外觀。傳統(tǒng)上，這是由3D美術(shù)手動完成，同時是一項勞動密集型任務(wù)，或者需要使用專門的，昂貴的硬件。我們的方法簡單，便宜，高效，只需通過內(nèi)置閃光燈的相機(jī)來拍攝圖片即可。”

　　Kim及其同僚，西班牙薩拉戈薩大學(xué)計算機(jī)科學(xué)教授Diego Gutierrez和韓國科學(xué)技術(shù)院博士生Giljoo Nam和Joo Ho Lee將于12月4日至12月7日在東京舉行的SIGGRAPH Asia 2018進(jìn)行演示。

　　對于用來捕捉物理對象的現(xiàn)有方法，其一般需要專門的硬件設(shè)置來實現(xiàn)對所需對象的幾何和外觀建模。這樣的設(shè)置可以包括3D激光掃描儀或多個攝像頭，或包含一百多個光源的照明圓頂。相比之下，這只研究團(tuán)隊提出的新技術(shù)只需要一臺相機(jī)就能帶來高質(zhì)量的輸出。

　　Kim指出：“基于單臺相機(jī)的許多傳統(tǒng)方法只能捕獲對象的三維幾何形狀，無法捕捉由SVBRDF給出的，現(xiàn)實世界對象的復(fù)雜反射率。” SVBRDF代表空間變化的雙向反射分布函數(shù)(Spatially-varying Bidirectional Reflectance Distribution Function)，而這是獲取對象真實形狀和外觀的關(guān)鍵。他進(jìn)一步指出：“僅使用3D幾何體無法在AR/VR環(huán)境中復(fù)刻對象的逼真外觀。我們的技術(shù)可以捕捉高質(zhì)量的3D幾何體及其材質(zhì)外觀，從而可以在任何虛擬環(huán)境中逼真地渲染物體。”

　　在論文《Practical SVBRDF Acquisition of 3D Objects with Unstructured Flash Photography》所述的一系列示例中，這支研究小組使用數(shù)碼相機(jī)，尼康D7000和安卓手機(jī)攝像頭展示了他們的框架。他們開發(fā)的新算法不需要目標(biāo)對象的任何輸入幾何形狀，只通過基本的閃光燈拍攝即可成功捕獲3D對象的幾何形狀和外觀。論文所述的例子包括各種各樣的物體，包括金屬，木材，塑料，陶瓷，樹脂和紙張等等。

　　在未來的研究中，他們希望進(jìn)一步簡化捕捉過程或擴(kuò)展這一方法，如納入動態(tài)幾何或支持更大的場景。