清华携手IDEA创新研发:单镜头视频转3D虚拟形象技术——HRAvatar

时间:2025-05-29 关注公众号 来源:网络

在数字时代的大潮中,清华大学与IDEA研究院共同揭开了创新技术的新篇章,推出了一项革命性的技术——HRAvatar。这项技术通过单一视频源,就能精准转换生成高度逼真的3D头像,标志着个人数字化身份构建迈入了全新的高度。HRAvatar不仅展现了前沿的人工智能与计算机视觉技术的融合,更是为虚拟现实远程交流、个性化数字内容创作等领域提供了强大的工具。它能够捕捉微妙的表情变化,重现真人的独特气质,为用户打造独一无二的虚拟自我,开启了数字世界互动的新纪元。这一突破性成就,不仅是科技艺术的结晶,也是对未来数字生活的一次大胆探索和实践。

  HRAvatar是什么   

hravatar是清华大学联合idea团队推出的单目视频重建技术,支持从普通单目视频中生成高质量、可重光照的3d头像。hravatar用可学习的形变基和线性蒙皮技术,基于精准的表情编码器减少追踪误差,提升重建质量。hravatar将头像外观分解为反照率、粗糙度和菲涅尔反射等属性,结合物理渲染模型,实现真实的重光照效果。hravatar在多个指标上优于现有方法,支持实时渲染(约155fps),为数字人、虚拟主播、ar/vr等领域提供新的技术方案。

  HRAvatar— 清华联合IDEA推出的单目视频生成3D头像技术HRAvatar的主要功能   高质量重建:从普通单目视频中生成细节丰富、表现力强的3D头像。   实时性:支持实时渲染,速度可达约155FPS,适用实时应用。   可重光照:对生成的头像进行实时重光照,适应不同的光照条件。   动画化:支持驱动头像进行表情和动作的动画化。   材质编辑:支持对头像的材质属性(如反照率、粗糙度、反射率)进行编辑,实现不同的视觉效果。   跨视角渲染:支持从不同视角渲染头像,提供3D一致性和多视角支持。   HRAvatar的技术原理   精确表情追踪:用端到端的表情编码器,联合优化提取更准确的表情参数,减少预追踪参数误差对重建的影响。表情编码器与3D头像重建联合训练,用高斯重建损失进行监督,提高重建准确性。   几何变形模型:基于可学习的线性形变基(LinearBlendshapes),对每个高斯点引入形状基、表情基和姿态基,实现从标准空间到姿态空间的灵活变形。用线性蒙皮(LinearBlendSkinning),将高斯点变换到姿态空间,适应个体的姿态变形。   外观建模:将头像外观分解为反照率、粗糙度、菲涅尔反射率等材质属性。用BRDF物理渲染模型进行着色,结合简化的SplitSum近似技术,实现高质量、可重光照的实时渲染。引入反照率伪先验,更好地解耦材质信息,避免将局部光照误混入反照率。   法线估计与材质先验:用每个高斯点的最短轴作为其法线,基于深度导数获得的法线图监督渲染的法线图,确保几何一致性。用现有模型提取伪真实反照率,监督渲染反照率,限制粗糙度和基础反射率在预定义范围内,获得更真实的材质。   HRAvatar的项目地址   项目官网:   GitHub仓库:   arXiv技术论文:   HRAvatar的应用场景   数字人与虚拟主播:创建逼真的数字人和虚拟主播,支持实时表情和动作,提升互动性。   AR/VR:生成可实时重光照的3D头像,增强虚拟环境的沉浸感。   沉浸式会议:提供高质量3D头像,使远程交流更自然真实。   游戏开发:快速生成高质量3D角色头像,提升游戏视觉效果。   影视制作:用在特效制作,快速生成高质量头像,提升制作效率。   

以上就是HRAvatar—清华联合IDEA推出的单目视频生成3D头像技术的详细内容,更多请关注其它相关文章!

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