Создан алгоритм для описания трехмерных моделей несколькими линиями

Исследователи из Университета Британской Колумбии разработали программное обеспечение под названием FlowRep, которое преобразовывает трехмерные модели сложной формы в скетчи, или каркасные модели, которые позволяют в точности воспроизвести исходный объемный объект с помощью всего нескольких линий. Разработка была представлена на конференции по компьютерной графике SIGGRAPH 2017, ее описание доступно на сайте университета.

Зачастую трехмерные компьютерные модели представляют собой полигональную сетку, которая описывает форму объекта с помощью дискретного набора небольших многоугольников. Это значительно упрощает рендеринг модели. Также любую модель можно описать с помощью набора линий. Но это представляет собой довольно сложную задачу.

Канадские исследователи создали программу, которая описывает трехмерные объекты минимально достаточным для последующего точного воспроизведения набором линий. Разработка частично основана на предыдущей работе, в которой инженеры пытались решать обратную задачу — преобразовывать двумерные зарисовки в трехмерные модели. Используя эти наработки, исследователи научили программу извлекать из трехмерной модели только основные линии, проходящие через весь объект, и некоторые дополнительные линии в областях с сильной анизотропией. По сути, программа преобразовывала модель во множество многоугольников и отсекала лишние пока это не вредило качеству ее описания.

Исследователи проверили на множестве моделей ключевое свойство программы — возможность восстановить из набора линий исходную полноценную модель. Для этого они использовали объекты со сложными искривленными поверхностями, к примеру ванную или бокал. Полученные обратным преобразованием модели практически не отличаются от исходных, о чем можно судить по опубликованному исследователями видео:

Недавно ученые создали нейросеть, которая может по одной фотографии человека создавать реалистичную трехмерную модель его лица. Добровольцы, оценивающие реалистичность, отмечали, что модели выглядят очень похожими на настоящих людей. А другая группа исследователей создала алгоритм, который может восстанавливать трехмерную модель местности по двумерным спутниковым снимкам.

Григорий Копиев