Recent progress in neural implicit functions has set new state-of-the-art in reconstructing high-fidelity 3D shapes from a collection of images. However, these approaches are limited to closed surfaces as they require the surface to be represented by a signed distance field. In this paper, we propose NeAT, a new neural rendering framework that can learn implicit surfaces with arbitrary topologies from multi-view images. In particular, NeAT represents the 3D surface as a level set of a signed distance function (SDF) with a validity branch for estimating the surface existence probability at the query positions. We also develop a novel neural volume rendering method, which uses SDF and validity to calculate the volume opacity and avoids rendering points with low validity. NeAT supports easy field-to-mesh conversion using the classic Marching Cubes algorithm. Extensive experiments on DTU, MGN, and Deep Fashion 3D datasets indicate that our approach is able to faithfully reconstruct both watertight and non-watertight surfaces. In particular, NeAT significantly outperforms the state-of-the-art methods in the task of open surface reconstruction both quantitatively and qualitatively.


翻译:近期神经隐式函数的进展为从图像集合中重建高保真3D形状设置了最新的实时表现。然而,这些方法限制了仅能处理封闭表面,因为需要用符号距离场来表示表面。本论文提出了NeAT,是一种新的神经渲染框架,可以从多视图图像中学习任意拓扑的隐式表面。NeAT将3D表面表示为带有有效分支估计查询位置的表面存在概率的符号距离函数(SDF)的级集。我们还开发了一种新颖的神经体渲染方法,利用SDF和有效性计算体的不透明度,避免渲染具有低有效性的点。NeAT支持使用经典的Marching Cubes算法轻松进行场到网格转换。在DTU、MGN和Deep Fashion 3D数据集上进行的广泛实验表明,我们的方法能够忠实地重建闭合和非闭合表面。特别是,在开放表面重建任务中,NeAT在定量和定性上都显着优于最先进的方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】基于图神经网络的情景识别
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年11月21日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】基于图神经网络的情景识别
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年11月21日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员