Что такое визуальный корпус?

В компьютерной визуализации визуальный корпус - это трехмерная (3D) форма объекта, которая экстраполируется из множества двумерных (2D) изображений, полученных под разными углами вокруг аппроксимируемого объекта. Данные поверхности о форме объекта получают путем отслеживания контура объекта на изображении, по существу создавая силуэт объекта без определенной внутренней текстуры или деталей. Коллекция силуэтов, все извлеченные из изображений, снятых под разными углами, собраны вместе в трехмерном пространстве, и область между известными точками контура интерполируется, чтобы сформировать трехмерный объект, который имеет общий трехмерный контур реального объекта, хотя, возможно, и без конкретная деталь. Процесс, используемый для создания визуального корпуса, также известного как форма из силуэта (SFS), может быть быстрее, менее ресурсоемким и менее затратным для реализации, чем некоторые стереоскопические методы для захвата 3D-движения или обнаружения формы 3D-объектов. Некоторые из приложений, которые используют визуальный корпус, включают обнаружение препятствий компьютерного зрения, захват движения для медицинских или других аналитических целей и сканирование виртуальных трехмерных объектов, когда SFS выполняется в строго контролируемых условиях.

Процесс формирования визуального корпуса объекта из набора изображений включает в себя выделение силуэта объекта из фона на изображениях. Точное расположение и ориентация камер, используемых для получения изображений, также важны для процесса. На каждом изображении прямая траектория проходит от плоскости просмотра изображения к пространству сцены и заканчивается на контурах изображаемого объекта. Это делается для каждого изображения и области, где каждый из путей, которые напоминают конусы в трехмерной среде, пересекается, дает очень грубый, блочный объем, который содержит объект в пределах размеров сцены. Для некоторых приложений, таких как компьютерное зрение, этой информации достаточно, чтобы избежать основных препятствий.

Силуэты могут быть дополнительно усовершенствованы, чтобы меньшие геометрические детали были переведены в визуальный корпус. Они могут включать в себя отверстия в объекте, которые могут возникнуть, если визуальный корпус строился из изображений человека, стоящего с расставленными ногами или вытянутыми руками. Одним из атрибутов формы объекта, который невозможно точно отразить с помощью методов SFS, является вогнутая поверхность, поскольку она не влияет на силуэт.

Техника SFS для создания визуального корпуса объекта может быть невероятно подробной и точной, если для создания исходных изображений используются усовершенствованные алгоритмы в сочетании с контролируемыми условиями. Эти условия могут включать в себя один постоянный источник света, статический и измеримый фон и камеры, которые точно калиброваны. Учитывая эти условия, могут быть построены очень точные трехмерные модели объектов, и захват движения может быть выполнен без необходимости использования маркеров, индикаторов или специального оборудования за пределами камер.