3D 生成重建015-nerf2mesh从神经辐射场中提取mesh和纹理！

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0 论文工作

NeRF2Mesh 提出了一种从多视角 RGB 图像重建纹理表面网格的新方法。它克服了传统 NeRF 模型的局限性，由于其隐式表示，传统 NeRF 模型难以与标准 3D 工作流程集成。NeRF2Mesh 利用解耦的体积表示，提取粗略网格，并通过迭代过程对几何和外观进行细化。这种方法可以生成高质量的纹理网格，与常用的 3D 软件和硬件兼容，实现实时渲染和交互式编辑。
神经辐射场（NeRF）在基于图像的三维重建技术中取得了重大突破。然而，它们的隐式体积表示与广泛的吸附表示有显著的不同ted多边形网格，缺乏来自普通3D软件和硬件的支持，使其渲染和操作效率低下。为了克服这一限制，论文提出了一个新的框架来生成s的纹理表面网格从图像。该方法首先使用NeRF有效地初始化几何和视图依赖分解外观。随后，提取一个粗网格，然后提出了一种基于重投影渲染误差自适应调整顶点位置和面密度的迭代表面细化算法。最后用几何图形共同细化外观并将其烘焙成纹理图像，以进行实时渲染。大量的实验表明，该方法具有良好的网格质量和具有竞争力的渲染质量。
mesh作为当前最主流的3d表达形式，上下游很多应用场景都是基于mesh进行处理的。因此现在基于nerf或者3d gaussian splatting的研究都有部分研究者探索从中提取mesh和纹理的方法。
论文链接
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1 论文方法

NeRF2Mesh 采用以下多步骤方法：
外观分解: 首先使用 NeRF 模型处理输入的多视角 RGB 图像，将外观分解为视角无关（漫反射）和视角相关（镜面反射）部分。
粗略网格提取: 从 NeRF 表示中提取一个粗略网格。
自适应网格细化: 通过迭代算法对网格进行细化，调整顶点位置和面密度。该算法对于捕捉复杂几何并确保准确的网格重建至关重要。调整基于重投影的 2D 图像误差，该误差通过比较渲染的网格与输入图像来计算。
几何和外观联合细化: 在细化过程中，几何和外观同时进行迭代优化。
纹理生成: 提取细化的 NeRF 表示中的漫反射和镜面反射部分，并将其编码为标准纹理贴图。

实现:
论文展示了 NeRF2Mesh 在各种数据集上的有效性，展示了其重建具有高精度和细节的纹理网格的能力。 实现中使用了标准的计算机视觉和 3D 网格处理技术，利用了 PyTorch（用于 NeRF 模型）和 Open3D（用于网格处理）等库。
优点:
高质量网格: NeRF2Mesh 生成高质量的纹理网格，可以捕捉详细的几何形状和外观。
实时渲染和编辑: 生成的网格与标准的 3D 软件和硬件兼容，可以实现高效的渲染和交互式编辑。
高效的网格表示: 自适应网格细化过程确保网格大小最小化，在保持效率的同时保留细节。
通用性: 该框架可以应用于各种数据集和场景。
缺点:
计算复杂度: 迭代细化过程可能在计算上很密集，尤其是在处理具有大量输入图像的复杂场景时。
数据依赖性: 重建网格的质量高度依赖于输入图像的质量和数量。
潜在的偏差: NeRF 表示可能会继承来自训练数据的偏差，从而可能影响重建的网格。

2 效果