With the advent of deep neural networks, learning-based approaches for 3D reconstruction have gained popularity. However, unlike for images, in 3D there is no canonical representation which is both computationally and memory efficient yet allows for representing high-resolution geometry of arbitrary topology. Many of the state-of-the-art learning-based 3D reconstruction approaches can hence only represent very coarse 3D geometry or are limited to a restricted domain. In this paper, we propose occupancy networks, a new representation for learning-based 3D reconstruction methods. Occupancy networks implicitly represent the 3D surface as the continuous decision boundary of a deep neural network classifier. In contrast to existing approaches, our representation encodes a description of the 3D output at infinite resolution without excessive memory footprint. We validate that our representation can efficiently encode 3D structure and can be inferred from various kinds of input. Our experiments demonstrate competitive results, both qualitatively and quantitatively, for the challenging tasks of 3D reconstruction from single images, noisy point clouds and coarse discrete voxel grids. We believe that occupancy networks will become a useful tool in a wide variety of learning-based 3D tasks.


翻译:随着深层神经网络的出现,基于学习的3D重建方法越来越受欢迎。然而,与图像不同的是,在3D中,没有计算和记忆效率高、但能够代表任意地形的高分辨率几何的3D重建方法。许多最先进的基于学习的3D重建方法因此只能代表非常粗糙的3D结构,或者局限于一个有限的领域。在本文件中,我们提议了基于学习的3D重建方法的新的占用网络。占用网络隐含地将3D表面作为深线神经网络分类者的连续决定边界。与现有方法不同,我们的代表将3D产出的无穷解编码成一个无穷无尽的描述,而没有过多的记忆足迹。我们确认我们的代表性能够有效地编码3D结构,并且可以从各种投入中推断出来。我们的实验在质量和数量上展示了3D重建具有挑战性的结果,从单一图像、热点云和粗密的离散的3D电网。我们认为,占用网络将成为一种有用的工具,用于广泛的基于3D的学习任务。

10
下载
关闭预览

相关内容

在计算机视觉中, 三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程. 由于单视频的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识. 而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易, 其方法是先对摄像机进行标定, 即计算出摄像机的图象坐标系与世界坐标系的关系.然后利用多个二维图象中的信息重建出三维信息。 物体三维重建是计算机辅助几何设计(CAGD)、计算机图形学(CG)、计算机动画、计算机视觉、医学图像处理、科学计算和虚拟现实、数字媒体创作等领域的共性科学问题和核心技术。在计算机内生成物体三维表示主要有两类方法。一类是使用几何建模软件通过人机交互生成人为控制下的物体三维几何模型,另一类是通过一定的手段获取真实物体的几何形状。前者实现技术已经十分成熟,现有若干软件支持,比如:3DMAX、Maya、AutoCAD、UG等等,它们一般使用具有数学表达式的曲线曲面表示几何形状。后者一般称为三维重建过程,三维重建是指利用二维投影恢复物体三维信息(形状等)的数学过程和计算机技术,包括数据获取、预处理、点云拼接和特征分析等步骤。
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
29+阅读 · 2020年4月15日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
49+阅读 · 2020年2月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
56+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
15+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
10+阅读 · 2019年1月24日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
10+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
相关VIP内容
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
29+阅读 · 2020年4月15日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
49+阅读 · 2020年2月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
56+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
15+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员