إعادة بناء الذكاء الفراغي 4D: مراجعة

إعادة بناء الذكاء الفراغي الأربعة الأبعاد من خلال الملاحظات البصرية كانت منذ فترة مهمة مركزية ولكنها صعبة في مجال الرؤية الحاسوبية، ولهذا مجال تطبيقات واسعة في الواقع. تشمل هذه التطبيقات مناطق الترفيه مثل السينما، حيث يركز الاهتمام عادة على إعادة بناء العناصر البصرية الأساسية، إلى الذكاء الاصطناعي المادي (Embodied AI)، الذي يركز على نمذجة التفاعل والواقعية الفيزيائية. وقد شهد المجال تطورًا سريعًا بفضل التقدم المتسارع في تمثيلات ثلاثية الأبعاد وبنية الشبكات العصبية العميقة، مما جعله يتطور بسرعة تفوق نطاق المراجعات السابقة. علاوة على ذلك، نادراً ما تقدم المراجعات الحالية تحليلًا شاملاً للهيكل الهرمي لإعادة بناء المشهد الأربعة الأبعاد. لسد هذا الفجوة، نقدم منظورًا جديدًا ينظم الطرق الحالية في خمس مستويات متقدمة من الذكاء الفراغي الأربعة الأبعاد: (1) المستوى الأول - إعادة بناء السمات ثلاثية الأبعاد من المستوى الأساسي (مثل العمق، والوضعية، وخرائط النقاط)؛ (2) المستوى الثاني - إعادة بناء مكونات المشهد ثلاثية الأبعاد (مثل الأشياء، والبشر، والهياكل)؛ (3) المستوى الثالث - إعادة بناء المشاهد الديناميكية الأربعة الأبعاد؛ (4) المستوى الرابع - نمذجة التفاعلات بين مكونات المشهد؛ و(5) المستوى الخامس - دمج القوانين الفيزيائية والقيود. في ختام هذه المراجعة، نناقش التحديات الرئيسية في كل مستوى، ونبرز الاتجاهات الواعدة لتطوير الذكاء الفراغي الأربعة الأبعاد إلى مستويات أكثر غنىً. ولتتبع التطورات الجارية، نقوم بتحديث صفحة المشروع بشكل دوري: https://github.com/yukangcao/Awesome-4D-Spatial-Intelligence.