周昆教授：新一代三維數字化技術——構建流光溢彩的數字世界

2022年12月1日上午，浙江大學計算機學院教授、國際計算機學會會士（ACM Fellow）、國際電氣與電子工程師協會會士（IEEE Fellow）周昆教授 “beat365智能科學前沿論壇”帶來了一場精彩的報告，報告題目為“新一代三維數字化技術——構建流光溢彩的數字世界”，報告采用線上形式，吸引了包括beat365、人工智能研究院、王選計算機研究所和計算機學院等衆多老師和同學的參與。

首先，周教授帶着大家簡要回顧了互聯網及内容形式的發展曆程，概括了從門戶網站時期以文本圖像為主的内容傳播方式到移動互聯網時期視頻内容大量湧現的發展曆程。他提到三維數字内容将會成為互聯網下一個發展階段中的一個核心要素，與其他内容形式一起構建豐富的内容生态。三維數字内容中一個重要的方面是對三維物體進行數字化表示和重建。

接下來，周昆教授介紹了三維物體的數字化表示和從真實世界重建三維數字物體的研究進展。三維物體的數字化表示包括對幾何形狀和外觀材質的表示，其中外觀材質作為一個随空間、光照和視角變化的高維函數，刻畫了物體表面的“流光溢彩”。随後，周教授介紹了目前的三維數字化技術與系統現狀，總結了目前三維掃描儀和材質掃描儀的特點和存在的問題，闡釋了聯合采集複雜物體的幾何與材質所面臨的難點，并提到數據采集與重建計算應進行聯合優化。

然後，周教授介紹了其課題組在幾何材質的聯合采集與重建方面的研究進展，包括固定式材質掃描儀、固定式幾何材質掃描儀和手持式非平面幾何材質掃描儀。在介紹過程中，周教授仔細地講解了他們所設計的聯合優化的軟硬件系統的基本工作原理、硬件裝置和軟件算法的設計思想。這項研究工作将物理采樣與計算重建映射到可微分的深度神經網絡中，實現了端對端的軟硬件聯合優化，最終在較少采樣率的情況小達到了高精度的重建結果。

報告最後，陳寶權教授、林宙辰教授等其他教師和同學圍繞采集設備中的光源模式設置、LED光源的模拟計算、訓練數據的準備、多物體場景的材質采集與重建等方面問題進行了讨論。周昆教授對這些問題提供了更多解釋，并分享了自己更多的心得和觀點，讓聽衆更好地領悟了方法的精髓，并認識到該方向上更多的挑戰和機遇。陳寶權教授對周昆教授分享的精彩報告做了總結與感謝，本次交流報告分享活動至此圓滿結束。