一组稀疏（例如六个）可穿戴的IMU提供的实时人类运动重建提供了一种非侵入性和经济的运动捕获方法。没有直接从IMU中获取位置信息的能力，最近的作品采用了数据驱动的方法，这些方法利用大型人类运动数据集解决了这一不确定的问题。尽管如此，挑战仍然存在，例如时间一致性，全球和关节动作的漂移以及各种地形上运动类型的各种覆盖范围。我们提出了一种同时估计全身运动的新方法，并实时从六个IMU传感器中产生合理的访问地形。我们的方法包含1.有条件的变压器解码器模型通过明确推理预测历史记录提供一致的预测，2。一个简单而通用的学习目标，称为“固定体点”（SBP），可以由变压器模型稳定地预测并通过分析例程使用要纠正关节和全球漂移，以及3.算法从嘈杂的SBP预测产生正则地形高度图，进而可以纠正嘈杂的全球运动估计。我们对合成和真实的IMU数据以及实时实时演示进行了广泛的评估框架，并显示出优于强基线方法的性能。

人体运动的实时跟踪对于AR/VR中的互动和沉浸式体验至关重要。但是，有关人体的传感器数据非常有限，可以从独立的可穿戴设备（例如HMD（头部安装设备）或AR眼镜）获得。在这项工作中，我们提出了一个强化学习框架，该框架从HMD和两个控制器中获取稀疏信号，并模拟合理且身体上有效的全身运动。在训练过程中，使用高质量的全身运动作为密集的监督，一个简单的策略网络可以学会为角色，步行和慢跑的角色输出适当的扭矩，同时紧随输入信号。我们的结果表明，即使输入仅是HMD的6D变换，也没有对下半身进行任何观察到的地面真理的惊人相似的腿部运动。我们还表明，单一政策可以对各种运动风格，不同的身体尺寸和新颖的环境都有坚固的态度。

In this work, we propose a method that combines a single hand-held camera and a set of Inertial Measurement Units (IMUs) attached at the body limbs to estimate accurate 3D poses in the wild. This poses many new challenges: the moving camera, heading drift, cluttered background, occlusions and many people visible in the video. We associate 2D pose detections in each image to the corresponding IMUequipped persons by solving a novel graph based optimization problem that forces 3D to 2D coherency within a frame and across long range frames. Given associations, we jointly optimize the pose of a statistical body model, the camera pose and heading drift using a continuous optimization framework. We validated our method on the TotalCapture dataset, which provides video and IMU synchronized with ground truth. We obtain an accuracy of 26mm, which makes it accurate enough to serve as a benchmark for image-based 3D pose estimation in the wild. Using our method, we recorded 3D Poses in the Wild (3DPW ), a new dataset consisting of more than 51, 000 frames with accurate 3D pose in challenging sequences, including walking in the city, going up-stairs, having coffee or taking the bus. We make the reconstructed 3D poses, video, IMU and 3D models available for research purposes at http://virtualhumans.mpi-inf.mpg.de/3DPW.

当今的混合现实头戴式显示器显示了用户在世界空间中的头部姿势以及用户的手，以在增强现实和虚拟现实场景中进行互动。尽管这足以支持用户输入，但不幸的是，它仅限于用户的虚拟表示形式。因此，当前的系统诉诸于浮动化身，其限制在协作环境中尤为明显。为了估算稀疏输入源的全身姿势，先前的工作已在骨盆或下半身中融合了其他跟踪器和传感器，从而增加了设置的复杂性并限制了移动设置中的实际应用。在本文中，我们提出了AvatarPoser，这是第一个基于学习的方法，该方法仅使用用户头和手中的运动输入来预测世界坐标中的全身姿势。我们的方法建立在变压器编码器上，以从输入信号中提取深度特征，并将全局运动从学到的局部关节取向中解脱出来，以指导姿势估计。为了获得类似于运动捕获动画的准确全身运动，我们使用具有逆运动学的优化程序来完善臂关节位置，以匹配原始跟踪输入。在我们的评估中，AvatarPoser实现了新的最新最新结果，从而对大型运动捕获数据集（Amass）进行了评估。同时，我们的方法的推理速度支持实时操作，提供了一个实用的接口，以支持整体化的头像控制和元应用的表示形式。

人类运动合成是机器人技术的图形，游戏和仿真环境中应用的重要问题。现有方法需要准确的运动捕获数据进行培训，这是昂贵的。取而代之的是，我们为直接从单眼RGB视频中训练物理上合理的人类运动的生成模型提出了一个框架，该模型更广泛地可用。我们方法的核心是一种新颖的优化公式，该公式通过以可区分的方式执行物理限制和有关接触的原因来纠正不完美的基于图像的姿势估计。该优化得出校正后的3D姿势和运动及其相应的接触力。结果表明，我们的物理校正运动在姿势估计上显着优于先前的工作。然后，我们可以使用它们来训练生成模型来综合未来的运动。与先前的基于运动学和物理学的方法相比，我们在人类36m数据集中〜\ cite {H36M_P​​AMI}实现了定性和定量改进的运动估计，合成质量和物理合理性。通过从视频中学习运动合成，我们的方法为大规模，现实和多样化的运动合成铺平了道路。项目页面：\ url {https://nv-tlabs.github.io/publication/iccv_2021_physics/}

安装在微空中车辆（MAV）上的地面穿透雷达是有助于协助人道主义陆地间隙的工具。然而，合成孔径雷达图像的质量取决于雷达天线的准确和精确运动估计以及与MAV产生信息性的观点。本文介绍了一个完整的自动空气缩进的合成孔径雷达（GPSAR）系统。该系统由空间校准和时间上同步的工业级传感器套件组成，使得在地面上方，雷达成像和光学成像。自定义任务规划框架允许在地上控制地上的Stripmap和圆形（GPSAR）轨迹的生成和自动执行，以及空中成像调查飞行。基于因子图基于Dual接收机实时运动（RTK）全局导航卫星系统（GNSS）和惯性测量单元（IMU）的测量值，以获得精确，高速平台位置和方向。地面真理实验表明，传感器时机为0.8美元，正如0.1美元的那样，定位率为1 kHz。与具有不确定标题初始化的单个位置因子相比，双位置因子配方可提高高达40％，批量定位精度高达59％。我们的现场试验验证了本地化准确性和精度，使得能够相干雷达测量和检测在沙子中埋入的雷达目标。这验证了作为鸟瞰着地图检测系统的潜力。

Estimating 3D human motion from an egocentric video sequence is critical to human behavior understanding and applications in VR/AR. However, naively learning a mapping between egocentric videos and human motions is challenging, because the user's body is often unobserved by the front-facing camera placed on the head of the user. In addition, collecting large-scale, high-quality datasets with paired egocentric videos and 3D human motions requires accurate motion capture devices, which often limit the variety of scenes in the videos to lab-like environments. To eliminate the need for paired egocentric video and human motions, we propose a new method, Ego-Body Pose Estimation via Ego-Head Pose Estimation (EgoEgo), that decomposes the problem into two stages, connected by the head motion as an intermediate representation. EgoEgo first integrates SLAM and a learning approach to estimate accurate head motion. Then, taking the estimated head pose as input, it leverages conditional diffusion to generate multiple plausible full-body motions. This disentanglement of head and body pose eliminates the need for training datasets with paired egocentric videos and 3D human motion, enabling us to leverage large-scale egocentric video datasets and motion capture datasets separately. Moreover, for systematic benchmarking, we develop a synthetic dataset, AMASS-Replica-Ego-Syn (ARES), with paired egocentric videos and human motion. On both ARES and real data, our EgoEgo model performs significantly better than the state-of-the-art.

多个摄像机制造的视频录制的可用性越来越多，为姿势和运动重建方法中的减少和深度歧义提供了新的方法。然而，多视图算法强烈依赖于相机参数;特别地，相机之间的相对介绍。在不受控制的设置中，这种依赖变为一旦转移到动态捕获一次。我们介绍Flex（免费多视图重建），一个端到端的无参数多视图模型。 Flex是无意义的参数，即它不需要任何相机参数，都不是内在的也不是外在的。我们的关键思想是骨架部件和骨长之间的3D角度是不变的相机位置。因此，学习3D旋转和骨长而不是位置允许预测所有相机视图的公共值。我们的网络采用多个视频流，学习通过新型多视图融合层的融合深度特征，并重建单一一致的骨架，其具有时间上相干的关节旋转。我们展示了人类3.6M和KTH多视图足球II数据集的定量和定性结果，以及动态摄像头捕获的合成多人视频流。我们将模型与最先进的方法进行比较，这些方法没有参与参数，并在没有相机参数的情况下显示，我们在获得相机参数可用时获取可比结果的同时优于较大的余量。我们的项目页面上可以使用代码，培训的模型，视频示例和更多材料。

人类姿势估计的常规方法要么通过依靠许多惯性测量单元（IMU）或通过依赖外部摄像头来限制记录空间，要么需要高度的仪器。这些缺陷是通过从稀疏IMU数据中估计人姿势估计的方法来解决的。我们定义邻接自适应图卷积长期记忆网络（AAGC-LSTM），以基于六个IMU的人体姿势估计，同时将人体图形结构直接纳入网络。 AAGC-LSTM在单个网络操作中结合了空间依赖性和时间依赖性，比以前的方法更有效地内存。通过将图形卷积装置为邻接的适应性，这可以使其成为可能，从而消除了深层或经常性图网络中信息丢失的问题，同时还可以学习人体关节之间的未知依赖性。为了进一步提高准确性，我们提出纵向减肥来考虑自然运动模式。通过我们提出的方法，我们能够利用人体的固有图形本质，因此可以超越最稀疏IMU数据的人类姿势估计的最新状态（SOTA）。

在3D人类姿势估计任务中存在挑战性问题，例如由遮挡和自我封闭引起的性能差。最近，IMU-Vision传感器融合被认为对于解决这些问题很有价值。但是，先前关于IMU和视觉数据的融合的研究（异质性）无法充分利用IMU原始数据或可靠的高级视觉功能。为了促进更有效的传感器融合，在这项工作中，我们提出了一个在参数人运动模型下的框架，称为\ emph {fusepose}。具体而言，我们汇总了IMU或视觉数据的不同信息，并引入了三种独特的传感器融合方法：NaiveFuse，Kinefuse和AdadeEpfuse。 NaiveFuse服务器是一种基本方法，仅融合简化的IMU数据并估计欧几里得空间中的3D姿势。在运动学空间中，KineFuse能够将校准和对齐的IMU原始数据与转换后的3D姿势参数集成在一起。 AdadeEpfuse进一步将这种运动学融合过程发展为一种适应性和端到端的训练方式。进行消融研究的综合实验表明了所提出的框架的合理性和优越性。与基线结果相比，3D人姿势估计的性能得到了提高。在Total Capture数据集上，KineFuse超过了先前的最新技术，该最新仅用于测试8.6 \％。 AdadeEpfuse超过了最新的，该技术使用IMU进行培训和测试的最新时间为8.5 \％。此外，我们通过对人类360万数据集的实验来验证框架的概括能力。

我们建议以人为本的4D场景捕获（HSC4D）准确有效地创建一个动态的数字世界，其中包含大规模的室内场景，各种各样的人类动作以及人类与环境之间的丰富互动。 HSC4D仅使用车身安装的IMU和LIDAR，没有任何外部设备的限制和无图形地图，没有预构建的地图。考虑到IMU可以捕获人的姿势，但始终为长期使用而漂移，而LiDar对于全球本地化却是稳定的，但对于本地位置和方向而言，HSC4D使两个传感器通过联合优化和实现长期的有希望的结果相互补充。捕获。还探索了人与环境之间的关系，以使其相互作用更加现实。为了促进许多下游任务，例如AR，VR，机器人，自动驾驶等，我们提出了一个数据集，其中包含三个大型场景（1k-5k $ m^2 $），并具有准确的动态人类动作和位置。各种场景（攀岩馆，多层建筑，坡度等）以及挑战人类活动（锻炼，上下楼梯，攀岩等）展示了HSC4D的有效性和概括能力。数据集和代码可在http://www.lidarhumanmotion.net/hsc4d/上获得。

用全球性结构（例如编织）合成人体运动是一个具有挑战性的任务。现有方法倾向于集中在局部光滑的姿势过渡并忽视全球背景或运动的主题。在这项工作中，我们提出了一种音乐驱动的运动综合框架，其产生与输入节拍同步的人类运动的长期序列，并共同形成尊重特定舞蹈类型的全局结构。此外，我们的框架可以实现由音乐内容控制的不同运动，而不仅仅是由节拍。我们的音乐驱动舞蹈综合框架是一个分层系统，包括三个层次：姿势，图案和编排。姿势水平由LSTM组件组成，该组件产生时间相干的姿势。图案级别引导一组连续姿势，形成一个使用新颖运动感知损失所属的特定分布的运动。并且舞蹈级别选择所执行的运动的顺序，并驱动系统遵循舞蹈类型的全球结构。我们的结果展示了我们的音乐驱动框架的有效性，以在各种舞蹈类型上产生自然和一致的运动，控制合成运动的内容，并尊重舞蹈的整体结构。

数据驱动的字符动画技术依赖于存在正确建立的运动模型，能够描述其丰富的上下文。然而，常用的运动表示通常不能准确地编码运动的完全铰接，或者存在伪影。在这项工作中，我们解决了寻找运动建模的强大姿势表示的根本问题，适用于深色字符动画，可以更好地限制姿势和忠实地捕获与骨骼特征相关的细微差别。我们的表示基于双季度，具有明确定义的操作的数学抽象，它同时编码旋转和位置方向，使得能够围绕根居中的层次结构感知编码。我们证明我们的代表克服了普通的运动伪影，并与其他流行的表现相比评估其性能。我们进行消融研究，以评估可以在学习期间融入的各种损失的影响。利用我们的表示隐含地编码骨架运动属性，我们在包含具有不同比例的数据集上培训一个数据集，而无需将它们重新排列到通用骨架上，这导致待忽略的微妙运动元素。我们表明可以实现光滑和自然的姿势，为迷人的应用铺平道路。

我们的工作重点是开发人类姿势的可学习神经代表，用于先进的AI辅助动画工具。具体而言，我们解决了基于稀疏和可变的用户输入（例如，身体关节子集的位置和/或方向）构建完整静态人姿势的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种新型的神经结构，将残留连接与部分指定姿势编码的原型结合在一起，以从学习的潜在空间中创建一个新的完整姿势。我们表明，在准确性和计算效率方面，我们的体系结构的表现优于基准基线。此外，我们开发了一个用户界面，以将我们的神经模型集成到Unity，这是一个实时3D开发平台。此外，我们基于高质量的人类运动捕获数据，介绍了代表静态人类姿势建模问题的两个新数据集，该数据将与模型代码一起公开发布。

我们解决了从文本描述中产生不同3D人类动作的问题。这项具有挑战性的任务需要两种方式的联合建模：从文本中理解和提取有用的人类以人为中心的信息，然后产生人类姿势的合理和现实序列。与大多数以前的工作相反，该作品着重于从文本描述中产生单一的，确定性的动作，我们设计了一种可以产生多种人类动作的变异方法。我们提出了Temos，这是一种具有人体运动数据的变异自动编码器（VAE）训练的文本生成模型，并结合了与VAE潜在空间兼容的文本编码器结合使用的文本编码器。我们显示Temos框架可以像先前的工作一样产生基于骨架的动画，以及更具表现力的SMPL身体运动。我们在套件运动语言基准上评估了我们的方法，尽管相对简单，但对艺术的状态表现出显着改善。代码和模型可在我们的网页上找到。

我们的目标是从规定的行动类别中解决从规定的行动类别创造多元化和自然人动作视频的有趣但具有挑战性的问题。关键问题在于能够在视觉外观中综合多种不同的运动序列。在本文中通过两步过程实现，该两步处理维持内部3D姿势和形状表示，Action2Motion和Motion2Video。 Action2Motion随机生成规定的动作类别的合理的3D姿势序列，该类别由Motion2Video进行处理和呈现，以形成2D视频。具体而言，Lie代数理论从事人类运动学的物理法之后代表自然人动作;开发了一种促进输出运动的分集的时间变化自动编码器（VAE）。此外，给定衣服人物的额外输入图像，提出了整个管道以提取他/她的3D详细形状，并在视频中呈现来自不同视图的合理运动。这是通过改进从单个2D图像中提取3D人类形状和纹理，索引，动画和渲染的现有方法来实现这一点，以形成人类运动的2D视频。它还需要3D人类运动数据集的策策和成果进行培训目的。彻底的经验实验，包括消融研究，定性和定量评估表现出我们的方法的适用性，并展示了解决相关任务的竞争力，其中我们的方法的组成部分与最先进的方式比较。

预测人类运动对于辅助机器人和AR/VR应用至关重要，在这种机器人和AR/VR应用中，与人类的互动需要安全舒适。同时，准确的预测取决于理解场景上下文和人类意图。尽管许多作品研究场景 - 意识到人类的运动预测，但由于缺乏以自我为中心的观点，这些观点揭示了人类意图以及运动和场景的多样性有限，因此后者在很大程度上并没有得到充实的影响。为了减少差距，我们提出了一个大规模的人类运动数据集，该数据集可提供高质量的身体姿势序列，场景扫描以及以自我为中心的视图，目光注视，这是推断人类意图的代孕。通过使用惯性传感器进行运动捕获，我们的数据收集与特定场景无关，这进一步增强了从主题中观察到的运动动力学。我们对利用眼睛目光进行以自我为中心的人类运动预测的优势进行了广泛的研究，并进行了各种最新的架构。此外，为了实现目光的全部潜力，我们提出了一种新型的网络体系结构，该架构可以在目光和运动分支之间进行双向交流。我们的网络在拟议的数据集上实现了人类运动预测的最高性能，这要归功于眼睛凝视的意图信息以及动作调制的DeNocied Ceaze特征。代码和数据可以在https://github.com/y-zheng18/gimo上找到。

尽管近年来3D人姿势和形状估计方法的性能显着提高，但是现有方法通常在相机或以人为本的坐标系中定义的3D姿势。这使得难以估计使用移动相机捕获的视频的世界坐标系中的人的纯姿势和运动。为了解决这个问题，本文提出了一种用于预测世界坐标系中定义的3D人姿势和网格的相机运动不可知论方法。所提出的方法的核心思想是估计不变选择坐标系的两个相邻的全局姿势（即全局运动）之间的差异，而不是耦合到相机运动的全局姿势。为此，我们提出了一种基于双向门控复发单元（GRUS）的网络，该单元从局部姿势序列预测全局运动序列，由称为全局运动回归（GMR）的关节相对旋转组成。我们使用3DPW和合成数据集，该数据集在移动相机环境中构建，进行评估。我们进行广泛的实验，并经验证明了提出的方法的有效性。代码和数据集可在https://github.com/seonghyunkim1212/gmr获得

在本文中，我们介绍一种方法来自动重建与来自单个RGB视频相互作用的人的3D运动。我们的方法估计人的3D与物体姿势，接触位置和施加在人体上的接触力的姿势。这项工作的主要贡献是三倍。首先，我们介绍一种通过建模触点和相互作用的动态来联合估计人与人的运动和致动力的方法。这是一个大规模的轨迹优化问题。其次，我们开发一种方法来从输入视频自动识别，从输入视频中识别人和物体或地面之间的2D位置和时序，从而显着简化了优化的复杂性。第三，我们在最近的视频+ Mocap数据集上验证了捕获典型的Parkour行动的方法，并在互联网视频的新数据集上展示其表现，显示人们在不受约束的环境中操纵各种工具。

现有的基于密钥帧的运动合成主要集中于循环动作或短期运动的产生，例如步行，跑步和近距离姿势之间的过渡。但是，这些方法将在处理复杂和即兴运动时，例如舞蹈表演和武术时会大大降低合成运动的自然性和多样性。此外，当前的研究缺乏对生成的运动的细粒度控制，这对于智能的人类计算机互动和动画创作至关重要。在本文中，我们提出了一个基于多个约束的新型基于关键的运动生成网络，该网络可以通过学习的知识来实现​​多样化的舞蹈综合。具体而言，该算法主要基于复发性神经网络（RNN）和变压器体系结构制定。我们网络的骨干是由两个长期记忆（LSTM）单元组成的层次RNN模块，其中第一个LSTM用于将历史框架的姿势信息嵌入潜在空间中，第二个LSTM用于使用第二个LSTM，并且使用了第二个LSTM。预测下一帧的人类姿势。此外，我们的框架包含两个基于变压器的控制器，这些控制器分别用于建模根轨迹和速度因子的约束，以更好地利用框架的时间上下文并实现细粒度的运动控制。我们在包含各种现代舞蹈的舞蹈数据集上验证了拟议的方法。三个定量分析的结果验证了我们算法的优势。视频和定性实验结果表明，我们算法产生的复杂运动序列即使是长期合成，也可以在关键帧之间实现多种和平滑的运动过渡。