[发明专利]用于3D表面重建的稀疏GPU体素化

摘要

在本文中所描述的过程和系统使计算设备能够利用并行图形硬件来执行基于体素的三维(3D)重建建模。计算设备可以生成初始的低分辨率体素列表。体素列表中的体素可以表示为与体素网格内的单元(cell)的3D空间位置相对应的索引三元组(例如，{ix,iy,iz})。基于与对象相关联的输入图像的信息，计算设备可以移除与对象表面不相交的某些体素。剩余的体素可以并行地被一次或多次细分成为一定数量的子体素，以生成新的体素列表。可以再一次测试新生成的体素列表以确定与对象表面不相交的体素。可以部分地重复该过程。输出体素可以被渲染为投影的图像。

主权项

1.一种计算机实现的用于三维3D模型重建的方法，所述方法包括：接收包括对象的来自各个视角的多个二维2D图像的输入图像；生成体素列表，所述体素列表包括多个体素，所述体素至少部分地基于所述对象的所述输入图像来重建所述对象的3D模型；将所述多个体素中的个体体素分配至与图形处理单元GPU相关联的线程标识符ID，其中，所述个体体素的索引与对应于其线程标识符ID的体素列表的位置相关联；迭代地执行以下步骤直到满足预先确定的条件为止：基于所述多个体素中的个体体素根据对所述输入图像的分析而被标识为与所述对象的表面不相交，确定所述个体体素是可移除的；将对所述个体体素的可移除性的指定存储在与所述体素列表相对应的序列列表中，对可移除性的所述指定指示所述个体体素要被移除；以及确定所述预先确定的条件是否被满足，所述预先确定的条件基于以下中的一项或多项：GPU处理能力、所述体素列表中的体素层级的等级、以及与所述对象的所述3D模型的用户交互；响应于确定满足所述预先确定的条件，将一个或多个体素从所述体素列表中移除，以生成排除在具有所存储的对可移除性的指定的所述序列列表中的每个个体体素的输出体素；并且利用所述输出体素渲染所述3D模型。