VALSE 论文速览 第06期：基于非平衡态热力学的三维点云生成

为了使得视觉与学习领域相关从业者快速及时地了解领域的最新发展动态和前沿技术进展，VALSE最新推出了《论文速览》栏目，将在每周二和周五各发布一篇顶会顶刊论文的录制视频，对单个前沿工作进行细致讲解。本期VALSE论文速览选取了来自北京大学的三维点云生成方面的工作。该工作获得 CVPR 2021 最佳论文提名，由胡玮老师指导，罗世通同学录制。

论文题目：基于非平衡态热力学的三维点云生成

作者列表：罗世通 (北京大学)，胡玮 (北京大学)

B站观看网址：

https://www.bilibili.com/video/BV1bM4y157rn/

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论文摘要：

本文提出了一种全新的三维点云生成模型。受到非平衡态热力学中的“扩散过程”概念启发，本文将具备一定形态的点云视为热力学系统中的粒子。具备一定形态的点云中的点随着时间的推移，会在空间中扩散开来，点的分布从集中有序走向分散无序。为了生成点云，本文考虑建模扩散过程的逆过程——将分散无序的点集逐步恢复为具有一定形态的点云，点的分布从分散走向集中。为了实现这一逆扩散过程，本文提出了一种基于有限长度马尔可夫链的模型。只要该马尔可夫链经过恰当的训练，初始位置服从高斯分布的点集在该马尔可夫链的引导下进行随机游走，最终会集中于有意义的位置，构成有意义的形状。本文构造了上述马尔可夫链模型的一种具体实现，并且导出了训练该模型的优化目标函数。本文通过实验展现了上述方法在三维点云自编码、生成以及无监督表示学习等基础任务上的优越性能。

论文信息：

[1] Shitong Luo, Wei Hu, “Diffusion Probabilistic Models for 3D Point Cloud Generation,” IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), March, 2021. [Best Paper Candidate, 32 out of 7015 submissions, 入选率小于0.5%] 

论文链接：

[https://arxiv.org/abs/2103.01458]

论文代码：

[https://github.com/luost26/diffusion-point-cloud]

视频讲者简介：

罗世通同学2021年本科毕业于北京大学元培学院，主要研究三维数据处理，研究兴趣涵盖计算化学/生物学、几何数据处理以及生成模型。在 ICML, ICLR, CVPR, ICCV,ACM MM 顶级会议上以第一/共一作者身份发表论文 5 篇，其中 3 篇被评为口头报告（Oral）论文，1 篇论文获 CVPR 最佳论文提名。他的本科毕业论文被评为北京大学信息科学技术学院“十佳”优秀毕业论文。曾获得北京市优秀毕业生、北京大学优秀毕业生、元培青年学者等荣誉。

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特别鸣谢本次论文速览主要组织者：

月度轮值AC：王栋 (大连理工大学)、王鹤 (北京大学)

季度责任AC：王兴刚 (华中科技大学)

活动参与方式

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