Q3_final.m % Question 3 | Take Home Exam #3 % Anja Deric | February 24, 2020 cl...
1.三维曲面解码 基于体积表示的方法在计算上非常浪费，因为信息只在三维形状的表面或其附近丰富。...前者适用于具有多个组件的人造形状，后者适用于表示属0形状，与使用球体或椭球体相比没有优势。...为了克服这一限制，提出了三种模型表示方法： •点集表示将点云视为大小为N×3的矩阵； •一个或多个尺寸为H×W×3的三通道网格。网格中的每个像素编码（x，y，z）三维点的坐标； •多视角深度图。...后两种表示（以下称为网格表示）非常适合卷积网络，它们也具有计算效率，因为它们只使用二维卷积进行推断。 1.3.2网络架构 与基于体积和表面的表示类似，使用基于点的表示的技术遵循编码器-解码器模型。...全连接层的主要优点是它们捕获全局信息。然而，与卷积运算相比，它们在计算上是昂贵的。 ? ? ? Fan[5]提出了一种结合点集表示和网格表示的生成深度网络（上图a）。
题目 1779: 你的第一个程序 题目描述 同学们，动手写出第一个C语言或C++或Java或任意语言程序吧！打开你的编译器，打印一句话，在屏幕上显示出 Just do IT 写下你的决心吧！...public static void main(String[] args){ System.out.println("Just do IT"); } } 题目 1173: 计算球体积...题目描述 根据输入的半径值，计算球的体积。...输入格式 输入数据有多组，每组占一行，每行包括一个实数，表示球的半径。 输出格式 输出对应的球的体积，对于每组输入数据，输出一行，计算结果保留三位小数。...输出格式 一个数，即x和y的和。
LerpMask)) 这个lerpMask参数会判定给定的像素点在当前像素点的上方还是下方(0，1),如果在上方则使用SphereMask计算遮罩参数，反之使用TopdownMask的值,最后将这个值规范到...计算X轴的遮罩(垂直方向上的透明区) 这里用到distane函数，他会返回两点距离，这个距离永远是正的。...所以这边的topdown_radius就是半径. return distance(target.xz,self.xz) - 1 --将z引入是判定target距离当前plane面的距离 计算球体遮罩 return...distance(target.xyz,self.xyz) - 1 --球体的判定有俩个纬度xy 计算差值 我们希望低于当前y轴的部分做矩形遮罩，高于的话做圆形遮罩 相当于下面的伪代码： if([target...].y - [self].y > 0) return 0 else return 1 --给定的像素点高于当前就返回0 否则返回1 完成 参考链接与资源 本篇资源已经上传github：https
（泳池） 水面由具有半透明蓝色材质的单面平网格制成。从上方可见，但从下方看不到。 ? （水表面） 水的体积必须用设置为触发器的碰撞器来描述。...我在大部分的体积中使用了没有网格的盒碰撞器，比需要的尺寸稍微大一些，所以水中不会有任何缝隙。一些地方需要更复杂的ProBuilder网格来建造适当的体积。...而凹面网格会自动生成将其包裹起来的凸面版本，但是会导致它超出所需水体积的地方。弯曲的水桥就是一个例子，为此我制作了一个简化的凸碰撞体。 ?...2 浸入 仅仅知道我们的球体是否与水相交，还不足以使其正常游泳或漂浮。我们需要知道其中有多少被淹没了，然后我们可以用它来计算阻力和浮力。...（浸水，正确） 现在我们可以去掉浸水的可视化了。 ? 请注意，此方法假设球体中心正下方有水。当球体碰到水体积的侧面或底部时（例如，碰到不真实的水墙时），情况可能并非如此。
为了使间接照明能够与移动的太阳等物体一起工作，Unity使用Enlighten系统可以计算实时全局照明。除了在运行时计算光照贴图和探针之外，它的工作方式类似于烘焙间接照明。...（大的动态物体，使用较差的光源） 为了使光探针能够在这种情况下工作，可以使用光探针代理体积或简称LPPV。通过向着色器提供一个插值探针值的网格（而不是单个值）来工作。...默认行为是使用对象本身的LPPV组件，但是你也可以强制其使用另一个体积。 ? （使用代理体积代替常规探针） 自动分辨率模式不适用于我们的拉长的立方体。...因此，将“Resolution Mode”设置为“Custom”，并确保在立方体角处有采样点，并且在其长边上有多个采样点。选择对象后，可以看到这些采样点。 ? ?...3.3 实时光GUI和LOD组 仅使用实时GI时，方法类似，不同之处在于，我们的立方体现在在运行时使用光探针。可以通过选择球体或立方体来验证这一点。
在这篇文章中，我们将探讨一个最新尝试：将 DL 应用于单个图像的 3D 建模上，这是 3D 计算机图形学领域最重要和最严峻的挑战之一。...栅格化形式（体积网格，Voxel）：可以直接应用 CNN 立体像素的英文 voxel 是 volumetric pixel 的缩写，是空间网格像素到体积网格立体像素的直接扩展。...每个立体像素的局部性共同定义了该体积数据的独特结构，因此卷积神经网络（CNN）的局部性假设在体积格式中仍然成立。 然而，这种表示是稀疏和浪费的。随着分辨率的增加，有用的立体像素的密度会降低。...+ mask) XYZ, maskLogit = self.decoder(shape_embedding) return XYZ, maskLogit 点云融合...微分意味着可以计算反向传播的梯度，从而可以使用 2D 投影的损失来学习生成 3D 点云。
在许多行业中，三角形网格是主要的形状表示形式，但基于网格的导数在某些情况下或在更改拓扑时未定义，因此，体积表示法（volumetric representation）在计算机视觉应用中日益突出，尤其是神经辐射场...到目前为止，这些体积形状表示已使用体积渲染（volume rendering）进行渲染，但这种方法的渲染成本高昂，如果底层形状可以由曲面很好地表示，则体积渲染则是不必要的。...由于着色和飞溅计算的复杂性受像素数量的限制，而不是曲面的复杂性，因此RtS能够扩展到特别复杂的场景。 可微着色函数的一个例子是神经辐射场NeRF网络：给定空间中的位置和观察方向，它输出相应的辐射。...给定曲面参数的曲面属性评估通常是一种简单的插值操作，因此可以在自动微分框架中轻松表示。困难且计算密集的操作是采样函数，该函数用于查找曲面与摄影机光线之间的相互作用。...尽管splat始终以像素为中心，但必须使用曲面定义计算splat的位置，以便导数从图像流回到曲面。splat位置由附加的G缓冲区定义，其中包含每个表面样本的屏幕空间xyz位置。
3D 数据的不同表征 与计算机格式中只有一种通用表征（像素）的 2D 图像不同，3D 数据能够以许多数字形式来表示。它们各有优缺点，所以数据表征的选择直接影响了使用它们的方法。...栅格化形式（体素网格）：可以直接应用 CNN ? 每个蓝色的盒子表示单个体素，大部分体素都是空的。 体素是体积像素（volumetric pixel）的简称，它直接将空间网格像素拓展为体积网格体素。...劣势：容易浪费，要在细节和资源（计算力、内存）之间好好权衡。 几何形式：不能直接应用 CNN ? 椅子的点云表征 多边形网格：是三维空间中定义对象表面的顶点、边和面的集合。...+ mask) XYZ, maskLogit = self.decoder(shape_embedding) return XYZ, maskLogit 点云融合 ?...最终结果：从单个 RGB 图像→3D 点云 ? 有了详细的点云表征，就可以用 MeshLab 将单个 RGB 图像转换为其它表征，比如与 3D 打印机兼容的体素或多边形网格。
深度卷积网络直接用于三维空间时，其时间和空间复杂度会急剧增长，且更经典和紧凑的表面表征（如三角网格或四边形网格）在训练中会出现问题，因为我们可能需要处理未知数量的顶点和任意拓扑。...DeepSDF 通过连续体积场来表示形状的表面：场中点的大小表示到表面边界的距离，标记（-）和（+）分别表示该区域是在形状内还是在形状外，因此我们的表征隐式地将形状边界编码为习得函数的零水平集（zero-level-set...），同时显式地将空间分类表示为形状内部／外部区域。...符号距离函数是一种连续的函数，对于给定的空间点，输出该点至最近表面的距离，该表面的符号则编码该点是在水密表面的内部（负）还是外部（正）： SDF(x) = s : x ∈ R^3 , s ∈ R，(1)...该隐式表面的视图可以通过特定算法（例如 Marching Cubes）获取网格的光线投射或光栅化来渲染。 我们的关键想法是用深度神经网络直接从点采样中回归连续的 SDF。
图形渲染管道被认为是实时图形渲染的核心，简称为管道。管道的主要功能是由给定的虚拟摄像机、三维物体、灯源、光照模型、纹理贴图或其他来产生或渲染一个二维图像。由此可见，渲染管线是实时渲染技术的底层工具。...给定一个网格模型，我们可以通过一些简单的判别测试来判断网格模型是否位于平截头体内，这些测试会用到物体的包围体积（包围物体的一个球体）及平截头体的六个平面。...把平截头体六个平面同时往里缩进物体包围体积的半径长度，若球体中所有6个修改后的平面的前方，那么物体就是完全位于平截头体内部的（第三种情况），这种情况下三维物体将被保留并进入下一个阶段的处理。...对于第二种情况，三维物体的三角形单元将被分为两个部分，位于视域体内部的将被保留，视域体外的哪部分将被剔除。 ...模板缓存与深度测试缓存、后台缓存（或颜色缓存，最终显示在屏幕上的缓冲区）的大小（分辨率）完全一致，模板缓存中的像素点与后台缓存的像素点是一 一对应的。
图形渲染管道被认为是实时图形渲染的核心，简称为管道。管道的主要功能是由给定的虚拟摄像机、三维物体、灯源、光照模型、纹理贴图或其他来产生或渲染一个二维图像。由此可见，渲染管线是实时渲染技术的底层工具。...给定一个网格模型，我们可以通过一些简单的判别测试来判断网格模型是否位于*截头体内，这些测试会用到物体的包围体积（包围物体的一个球体）及*截头体的六个*面。...把*截头体六个*面同时往里缩进物体包围体积的半径长度，若球体中所有6个修改后的*面的前方，那么物体就是完全位于*截头体内部的（第三种情况），这种情况下三维物体将被保留并进入下一个阶段的处理。...对于第二种情况，三维物体的三角形单元将被分为两个部分，位于视域体内部的将被保留，视域体外的哪部分将被剔除。 ...模板缓存与深度测试缓存、后台缓存（或颜色缓存，最终显示在屏幕上的缓冲区）的大小（分辨率）完全一致，模板缓存中的像素点与后台缓存的像素点是一 一对应的。
上图取自 Facebook AI 的 2019 AI 研究 ，可以看出体积捕获的四个阶段: 1 多个摄像机获取图像/画面; 2 编码器/解码器架构(或其他架构)计算并连接视图的相关性; 3 射线行进算法计算空间中每个点的体素...(或其他 XYZ 空间几何单位) ; 4 训练合成一个完整的实体，可以实时操作。...事实上，新视图合成制作了一个完整3D地图的体积空间，意味着它是把这些点缝合到一个传统的计算机生成的网格，有效地捕捉和连接一个实时CGI 角色。...使用 NeRF 的方法依靠点云和深度图在捕获设备的稀疏视点之间生成插值: ? 尽管 NeRF 能够计算网格，但大多数并不使用它来生成体积场景。...从阵列图像中提取 CG 网格后，通过 OpenGL 对网格进行栅格化，将网格的顶点位置映射到适当的像素点，然后计算各种贡献图的融合。
（看起来一点也不像一个光滑的球体） 1 凹凸贴图 使用反照率纹理可以创建具有复杂颜色图案的材质，并可以使用法线来调整表面的曲率。使用这些工具，可以产生各种类型的表面。...在立方体的情况下，每个面的切线空间是均匀的。对于球体，切线空间环绕其表面。 为了构造该空间，网格必须包含切向量。幸运的是，Unity的默认网格包含此数据。...（围绕球体的切线空间） 在球体周围包裹切线空间是有问题的。Unity的默认球体使用经纬度纹理布局。这就像在球上包裹一张纸，形成一个圆柱。然后，将圆柱体的顶部和底部弄皱，直到它们与球体匹配。...Unity的默认球体将其与立方顶点布局结合在一起，从而加剧了问题。它们适用于实体模型，但是不要期望默认的网格物体会产生高质量的结果。...通过计算cross（normal.xyz，tangent.xyz）* tangent.w可以找到副法线。因此，我们的着色器与mikktspace同步，Unity的标准着色器也是如此。
典型的 InstantNGP 使用哈希网格和占用网格来加速计算，使用更小的MLP来表示密度和外观；Plenoxels 使用稀疏体素网格来插值连续密度场，并且能够完全放弃神经网络。...此外，图像质量在很大程度上受到用于加速的结构化网格的选择的限制，由于需要为给定的光线行进步骤查询许多样本，阻碍了渲染速度。...在高质量的基于点的渲染方面的开创性工作通过“spliting”范围大于像素的点来解决这些问题，例如，圆或椭圆盘、椭球体或表面。 最近人们对可微点渲染技术感兴趣。...这可以被重写为 一种典型的基于神经点的方法，通过混合重叠于像素上的N个有序点来计算一个像素的颜色（其中c 是每个点的颜色，是通过计算协方差Σ的二维高斯分布，乘以学习的每点不透明度给出的）： 从等式2和3...然而，我们需要将我们的三维高斯投影到二维进行渲染。对图像空间进行投影：给定一个变换矩阵，摄像机坐标下的协方差矩阵Σ’ 计算如下： 其中是投影变换的仿射变换的 Jacobian 矩阵。
如果要让它可视化的话，就需要升级我们的着色器，使它使用Z坐标设置蓝色通道。这可以通过计算albedo时用RGB和xyz替换Rg和XY的方式来实现。 ?...要让整个调用链都正确的话，在调用Update中的函数方法时，还必须提供position的Z坐标作为第二个参数。 ? 2.2 创建点网格 要显示Z维度，就必须将现在的点构成的线转换为点构成的网格。...通过这种方式，它在整个过程中都是已知的，并且在每一个点上都会增加。 ? 注意，Z坐标只在外部循环的每一次迭代中更改。这意味着不用在内部循环中去计算它。这样就可以将其提升一级，以减少重复工作。 ?...这意味着网格是通过沿X方向创建点行来构造的，而行是沿Z偏移的。你也可以反过来使用X作为外部循环，Z作为内循环。在这种情况下，网格是通过沿Z创建逐行点，沿X偏移来构造的。...虽然这种方法创建了一个正确的球体，但请注意，点的分布并不均匀，因为这个球是通过变半径的叠加圆来创建的。在球体的两极，它们的半径为零。为了能够控制球体的半径，必须调整现在的公式。
为了获得平滑的变形效果，球体应该包含相当数量的顶点。我把球体的网格大小设为20，半径设为1。 ? ?...除此之外，还必须跟踪变形过程中的位移点。 ? 在Start方法中对网格及其顶点进行赋值，并将原始顶点复制到移位点。 ?...为了计算简单，我们将忽略质量，就好像它是均匀分布的，每个顶点的都一样。所以最后的速度变化是： ? ? 在该点上，我们已经有了一个速度了，但还没有方向。这可以通过规范最开始使用的法线向量来得到。...添加一个更新方法来处理每个顶点的位置。然后，将位移顶点分配给网格，使其实际发生变化。因为网格的形状不再是恒定的，我们也必须重新计算它的法线。 ? 更新顶点是调整其位置可以通过： ? ?...但是如果我们要对物体的transform进行变换的话，还需要一些些处理。现在所有的计算都是在局部空间进行的。移动或旋转我们的球体。你会发现变形力会被不正确地施加。
与传统的PDE求解器不同，新方法不需要体积网格或全局求解。该方法稳健、并行性好、可扩展至复杂几何形状，并可根据视图进行评估。...，将织物上的点缝合在一起，从而产生曲率。...给定一个目标表面和所需的拼接图案，就能输出相应的二维拼接图案，通过将指定的点缝合在一起就能制作出织物。制作出的纺织品近似于目标形状，并呈现出赏心悦目的褶皱。...（2013） 作者：Alec Jacobson, Ladislav Kavan, Olga Sorkine-Hornung 机构：苏黎世联邦理工学院 获奖理由：在这项工作中，作者定义了一种用于识别三维网格内部体积的稳健算子...它已成为操作网格的标准工具箱的关键元素，例如网格间的布尔运算和四面体化算法。
一、简介 最新的方法遵循两个阶段的范式：首先使用深层网络在3D对象点与其2D图像投影之间建立对应关系， 然后使用基于RANSAC的Perspective-n点（PnP）算法来计算6个位姿参数。...本文的实现选择出于以下考虑： 集群排序。聚类中的对应顺序无关紧要，并且不应影响结果。但是，聚类的顺序对应于3D点的顺序，该顺序已给定并固定。 集群内部和集群之间的交互。...为了获得给定对象的对应聚类，本文在输出特征张量上随机抽取m = 200个网格像元，这些像元属于特定类标签的分割掩码。...本文在图像中投影球体3D边界框的每个角，并针对分割蒙版中的每个网格单元，将像元中心x，y和位移dx，dy记录到投影的角。然后，本文从遮罩内的200个随机采样的网格单元中获取结果对应关系。...本文在图像中投影球体3D边界框的每个角，然后针对对象蒙版中的每个网格单元，通过记录中心x，网格单元的y和偏移dx，dy到投影角来创建对应关系。
这是点云融合与NeRF体积渲染的首次集成。具体来说，受TensoRF的启发，将辐射场视为一个的特征体素网格，由一系列向量和矩阵来描述，这些向量和矩阵沿着各自的坐标轴分别表示场景外观和几何结构。...特征网格可以自然地被视为4D张量，其中其三个模式对应于网格的XYZ轴，第四个模式表示特征通道维度。...可以从特征中解码体积密度和视图相关颜色，从而促进体积辐射场渲染。聚合来自每个输入视图的点云，以组合整个场景的融合点云。每个体素通过参考这个融合的点云来确定其在场景中的密度和外观。...这种方法可以有效地指示几何体网格中存在点，进而作为点云体积密度的表示方法。...此外为了实现由粗到细的重建，3D网格的大小在训练过程中也会进行若干次放大。集成了一个用于特征解码的两层MLP，该MLP采用我们的张量因子提取的观察方向和特征，而不包含XYZ位置。
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