近日，中國科學院深圳先進技術研究院可視計算研究中心又有2篇學術論文被SIGGRAPH ASIA 2014接收。至此，成立于2008年10月的可視計算研究中心已發(fā)表高水平學術論文43篇，其中JCR一區(qū)論文34篇，包括9篇SIGGRAPH論文，12篇SIGGRAPH ASIA論文和2篇EUROGRAPHICS論文。
三維全自動掃描技術已經有二十多年的研究基礎，但是目前自動掃描系統(tǒng)存在可掃描物體尺寸有限、掃描精度不高、掃描耗時長等局限性，現(xiàn)有的大多數(shù)商業(yè)產品只是針對小尺寸或形狀規(guī)則、細節(jié)較少的簡單物體，實際應用中通用性不強，難以應對大尺寸、多細節(jié)、高精度的三維掃描建模任務。
SIGGRAPH ASIA 2014 入選論文之一是由客座碩士研究生伍世浩和黃惠研究員等人合作的Quality-driven Poisson-guided Autoscanning（《泊松場導向的高品質全自動三維掃描》）。該技術基于機器人自動化系統(tǒng)在國際范圍內首次實現(xiàn)高品質的自動建模并搭建了一個可投于實際商用的系統(tǒng)平臺。
該論文的創(chuàng)新性在于提出一種全新掃描思路，通過試探性曲面重建預測，全面分析已有點云的品質，規(guī)劃掃描路徑，對低置信度的部位進行自動地掃描和拼接，最終得到一個高品質的點云模型。對于這篇文章，一向以嚴謹著稱的SIGA評委給出的評語為：“這種技術將會成為未來（三維重建）的一種行業(yè)標準方案。”
本次入選的另一篇論文是由研究助理尹康學和研究員黃惠等人合作的Morfit: Interactive Surface Reconstruction from Incomplete Point Clouds with Curve-Driven Topology and Geometry Control（《曲線驅動的拓撲與幾何控制下的缺失點云交互式曲面重建》）。
目前三維掃描技術迅猛發(fā)展，但受限于遮擋、反射、吸收等各種光學因素，人們獲得的點云數(shù)據(jù)總是缺失的。當點云缺失嚴重時，將它自動重建為可以供用戶直接使用的高質量三維模型十分困難。因此，高效且易于用戶使用的交互式點云曲面重建技術變得十分迫切。
由于計算機屏幕是二維的，對幾何數(shù)據(jù)進行三維交互式處理的可控性很低。作者們通過討論和實驗發(fā)現(xiàn)，如果將三維交互分解為相互正交的兩種二維交互，那么提供給用戶的可控性將成倍提高�；谶@一發(fā)現(xiàn)，該項研究將點云重建過程中的交互分解為兩種相互正交的曲線操作（即骨架曲線和剖面曲線），并提供了一套完整的基于這兩種曲線交互的建模理論和方法。
該研究工作是可視計算研究中心在三維內容快速生成技術上所取得的又一項成果。它為廣大的三維技術用戶提供了一種簡便易用的交互式點云重建方法，大大降低了缺失點云數(shù)據(jù)處理技術的使用門檻，使得人們在三維技術普及道路上又向前邁進了一步。
2014年12月，計算機圖形學盛會“亞洲電腦圖像和互動技術展覽及會議”（SIGGRAPH ASIA 2014）將在深圳舉辦。這是該會議首次來到中國大陸，而本次入選的兩篇論文也將首次以深圳為主場，為來自世界各地的參會者獻上精彩的學術報告。
圖1 泊松場導向的高品質全自動三維掃描
圖2 曲線驅動的拓撲與幾何控制下的缺失點云交互式曲面重建
