17 天前

SDFDiff:用于三维形状优化的有符号距离场可微分渲染

Yue Jiang, Dantong Ji, Zhizhong Han, Matthias Zwicker
SDFDiff:用于三维形状优化的有符号距离场可微分渲染
摘要

我们提出SDFDiff,一种基于可微分渲染的图像驱动三维形状优化新方法,其采用有符号距离函数(SDF)表示三维形状。相较于其他表示方式,SDF具有能够表达任意拓扑结构形状的优势,并能保证表面完全封闭(watertight)。我们将该方法应用于多视角三维重建任务,在该任务中实现了高质量的重建结果,并能够准确捕捉三维物体的复杂拓扑结构。此外,我们引入多分辨率策略,以构建鲁棒的优化算法。进一步地,我们证明了基于SDF的可微分渲染器可与深度学习模型无缝集成,从而为无需三维监督的学习方法在三维物体上的应用开辟了新途径。特别地,我们将该方法应用于单视角三维重建,取得了当前最优的性能表现。