4D 공간 지능 복원: 종합 검토

시각 관찰로부터 4차원 공간 지능을 재구성하는 것은 오랜 시간 동안 컴퓨터 비전에서 핵심적이면서도 도전적인 과제였으며, 다양한 실제 응용 분야를 가지고 있다. 이는 영화와 같은 엔터테인먼트 영역에서 시각적 기본 요소를 재구성하는 데 주목이 집중되는 경우에서부터, 시나리오 구성 요소 간의 상호작용 모델링과 물리적 현실성을 강조하는 몸을 가진 인공지능(embodied AI)에 이르기까지 다양한 영역을 포함한다. 3D 표현과 딥러닝 아키텍처의 급속한 발전에 힘입어 이 분야는 빠르게 발전했으며, 이전의 조사 범위를 뛰어넘고 있다. 또한 기존의 조사에서는 4차원 장면 재구성의 계층 구조에 대한 종합적인 분석을 거의 제공하지 못하고 있다. 이러한 격차를 메우기 위해, 우리는 기존의 방법들을 4차원 공간 지능의 다섯 단계로 체계화한 새로운 관점을 제시한다. (1) 1단계 - 저수준 3D 속성(예: 깊이, 자세, 포인트 맵) 재구성; (2) 2단계 - 3D 장면 요소(예: 물체, 인간, 구조물) 재구성; (3) 3단계 - 4차원 동적 장면 재구성; (4) 4단계 - 장면 요소 간 상호작용 모델링; (5) 5단계 - 물리적 법칙과 제약 조건의 통합. 본 조사의 결론으로, 각 단계에서의 주요 과제를 논의하고, 더욱 풍부한 4차원 공간 지능으로 나아가는 전망 있는 연구 방향을 제시한다. 지속적인 발전 추이를 추적하기 위해, 우리는 최신 정보를 유지하는 프로젝트 페이지를 운영 중이다: https://github.com/yukangcao/Awesome-4D-Spatial-Intelligence.