虚拟现实(VR)技术的应用范围越来越广泛。随着互联网的快速发展及移动设备的不断普及,3D视频、图片等多媒体信息可以快速传输到网络中供用户浏览和下载;同时3d游戏、3D动画等的制作也越来越方便。3D显示设备已经逐渐成为人们日常娱乐的重要方式之一;3D影视内容也逐渐丰富起来。但是目前这些内容的展示形式仍然比较单一:3D电影主要通过电影院或电视屏幕观看;2D图像则主要是以平面媒体的形式展现给观众。
因此,如何利用先进的计算机视觉技术和人工智能技术等手段将2维画面转化为三维立体影像并呈现于用户的面前是当前研究的热点课题之一。2D转3R的研究主要包括以下几个方面:
(1)基于深度学习的算法在二维图像上生成具有真实感的空间模型
由于传统的三维和四维图形都是采用人工绘制的方式实现的,2D图与1D图的本质区别就是其表面的纹理不同:2D图是平面的,1D则是立体的;1D图中物体表面有凹凸不平感而 2D图上却没有这种效果。为了实现从传统的平面图像转换为 3D 场景的效果需要对现有的图像处理系统进行改进:1增加像素采样率、2添加多视口渲染功能以及使用新的数学计算方法来计算物体的几何形状等等方法。然而对于复杂的对象而言以上几种方法的效率都比较低而且容易产生误差。例如,一个复杂对象的边缘部分可能包含多个特征值从而使得生成的模型的精度降低或者导致一些错误的结果出现。此外,即使我们采用了以上的多种处理方法也并不能保证所得到的模型一定能够满足我们的要求。因为即使是同一个对象在不同的角度下也会表现出不同的视觉效果,所以要想得到高质量的模型还需要进一步地优化处理过程。
(2)基于机器学习方法获取高质量高精度的模型
根据前文提到的原因可知仅仅依靠现有的人工智能的方法难以获得满意结果,因此在实际应用的过程中通常还要借助其他的一些辅助工具来实现这一目标,如神经网络的训练方法和学习策略的选择等步骤。
(3)针对特定领域的问题提出相应的解决思路和方法
除了上述两种常用的解决方法之外还有一种更为有效且更加实用的方法就是通过对特定的领域的分析进而找出该问题的最优解决方案并且将其运用到自己的实际生产生活中去——这也是一种典型的面向具体行业的实用型研究方法。比如,我们在设计一款产品之前可以先考虑这款产品的市场定位问题然后确定出它的价格区间和产品特性再结合自身的优势选择合适的技术路线最后完成整个系统的研发工作。当然在实际的应用过程中这种方法并不是孤立存在的而是要与其他的相关学科相结合才能发挥更好的作用。
(4)建立一套完整的体系结构
任何一项技术的发展都需要有一个完整的过程作为基础才能够达到最终的目标。如果缺乏这个过程的支撑那么无论你的研究成果多么先进也只能是一个空中楼阁无法应用于实际的工程实践当中,更不能很好的促进社会的发展了!