周昆教授：新一代三维数字化技术——构建流光溢彩的数字世界

2022年12月1日上午，浙江大学计算机学院教授、国际计算机学会会士（ACM Fellow）、国际电气与电子工程师协会会士（IEEE Fellow）周昆教授 “北京大学智能科学前沿论坛”带来了一场精彩的报告，报告题目为“新一代三维数字化技术——构建流光溢彩的数字世界”，报告采用线上形式，吸引了包括智能学院、人工智能研究院、王选计算机研究所和计算机学院等众多老师和同学的参与。

首先，周教授带着大家简要回顾了互联网及内容形式的发展历程，概括了从门户网站时期以文本图像为主的内容传播方式到移动互联网时期视频内容大量涌现的发展历程。他提到三维数字内容将会成为互联网下一个发展阶段中的一个核心要素，与其他内容形式一起构建丰富的内容生态。三维数字内容中一个重要的方面是对三维物体进行数字化表示和重建。

接下来，周昆教授介绍了三维物体的数字化表示和从真实世界重建三维数字物体的研究进展。三维物体的数字化表示包括对几何形状和外观材质的表示，其中外观材质作为一个随空间、光照和视角变化的高维函数，刻画了物体表面的“流光溢彩”。随后，周教授介绍了目前的三维数字化技术与系统现状，总结了目前三维扫描仪和材质扫描仪的特点和存在的问题，阐释了联合采集复杂物体的几何与材质所面临的难点，并提到数据采集与重建计算应进行联合优化。

然后，周教授介绍了其课题组在几何材质的联合采集与重建方面的研究进展，包括固定式材质扫描仪、固定式几何材质扫描仪和手持式非平面几何材质扫描仪。在介绍过程中，周教授仔细地讲解了他们所设计的联合优化的软硬件系统的基本工作原理、硬件装置和软件算法的设计思想。这项研究工作将物理采样与计算重建映射到可微分的深度神经网络中，实现了端对端的软硬件联合优化，最终在较少采样率的情况小达到了高精度的重建结果。

报告最后，陈宝权教授、林宙辰教授等其他教师和同学围绕采集设备中的光源模式设置、LED光源的模拟计算、训练数据的准备、多物体场景的材质采集与重建等方面问题进行了讨论。周昆教授对这些问题提供了更多解释，并分享了自己更多的心得和观点，让听众更好地领悟了方法的精髓，并认识到该方向上更多的挑战和机遇。陈宝权教授对周昆教授分享的精彩报告做了总结与感谢，本次交流报告分享活动至此圆满结束。