我们开发了WOC,这是一个基于网络摄像头的3D虚拟在线聊天室,用于多人交互,该聊天介绍了用户的3D运动,并实时驱动其单独的3D虚拟化头像。与现有的基于可穿戴设备的解决方案相比,WOC使用单个相机提供方便和低成本的3D运动捕获。为了促进身临其境的聊天体验,WOC提供了高保真虚拟化的化身操纵,这也支持用户定义的字符。使用分布式数据流服务,系统为所有用户提供高度同步的运动和声音。部署在网站上,无需安装,用户可以在https://yanch.cloud上自由体验虚拟在线聊天。
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人类不断与日常对象互动以完成任务。为了了解这种相互作用,计算机需要从观察全身与场景的全身相互作用的相机中重建这些相互作用。由于身体和物体之间的阻塞,运动模糊,深度/比例模棱两可以及手和可抓握的物体零件的低图像分辨率,这是具有挑战性的。为了使问题可以解决,社区要么专注于互动的手,忽略身体或互动的身体,无视双手。 Grab数据集解决了灵活的全身互动,但使用基于标记的MOCAP并缺少图像,而行为则捕获了身体对象互动的视频,但缺乏手动细节。我们使用参数全身模型SMPL-X和已知的对象网格来解决一种新的方法,该方法与Intercap的先前工作局限性,该方法是一种新的方法,可重建从多视图RGB-D数据进行交互的整体和对象。为了应对上述挑战,Intercap使用了两个关键观察:(i)可以使用手和物体之间的接触来改善两者的姿势估计。 (ii)Azure Kinect传感器使我们能够建立一个简单的多视图RGB-D捕获系统,该系统在提供合理的相机间同步时最小化遮挡的效果。使用此方法,我们捕获了Intercap数据集,其中包含10个受试者(5名男性和5个女性)与10个各种尺寸和负担的物体相互作用,包括与手或脚接触。 Intercap总共有223个RGB-D视频,产生了67,357个多视图帧,每个帧包含6个RGB-D图像。我们的方法为每个视频框架提供了伪真正的身体网格和对象。我们的Intercap方法和数据集填补了文献中的重要空白,并支持许多研究方向。我们的数据和代码可用于研究目的。
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来自多个RGB摄像机的无标记人类运动捕获(MOCAP)是一个广泛研究的问题。现有方法要么需要校准相机,要么相对于静态摄像头校准它们,该摄像头是MOCAP系统的参考框架。每个捕获会话都必须先验完成校准步骤,这是一个乏味的过程,并且每当有意或意外移动相机时,都需要重新校准。在本文中,我们提出了一种MOCAP方法,该方法使用了多个静态和移动的外部未校准的RGB摄像机。我们方法的关键组成部分如下。首先,由于相机和受试者可以自由移动,因此我们选择接地平面作为常见参考,以代表身体和相机运动,与代表摄像机坐标中身体的现有方法不同。其次,我们了解相对于接地平面的短人类运动序列($ \ sim $ 1SEC)的概率分布,并利用它在摄像机和人类运动之间消除歧义。第三,我们将此分布用作一种新型的多阶段优化方法的运动,以适合SMPL人体模型,并且摄像机在图像上的人体关键点构成。最后,我们证明我们的方法可以在从航空摄像机到智能手机的各种数据集上使用。与使用静态摄像头的单眼人类MOCAP任务相比,它还提供了更准确的结果。我们的代码可在https://github.com/robot-ception-group/smartmocap上进行研究。
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我们提出了CrossHuman,这是一种新颖的方法,该方法从参数人类模型和多帧RGB图像中学习了交叉指导,以实现高质量的3D人类重建。为了恢复几何细节和纹理,即使在无形区域中,我们设计了一个重建管道,结合了基于跟踪的方法和无跟踪方法。给定一个单眼RGB序列,我们在整个序列中跟踪参数人模型,与目标框架相对应的点(体素)被参数体运动扭曲为参考框架。在参数体的几何学先验和RGB序列的空间对齐特征的指导下,稳健隐式表面被融合。此外,将多帧变压器(MFT)和一个自我监管的经过修补模块集成到框架中,以放宽参数主体的要求并帮助处理非常松散的布。与以前的作品相比,我们的十字人类可以在可见的和无形区域启用高保真的几何细节和纹理,并提高人类重建的准确性,即使在估计的不准确的参数人类模型下也是如此。实验表明我们的方法达到了最新的(SOTA)性能。
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捕获穿着人的动态变形3D形状对于许多应用,包括VR / AR,自主驾驶和人机交互必不可少。现有方法要么需要高度专业化的捕获设置,如昂贵的多视图成像系统,或者它们缺乏对挑战身体姿势的鲁棒性。在这项工作中,我们提出了一种能够从具有具有挑战性身体姿势的单眼视频捕获动态3D人形状的方法,而没有任何额外的输入。我们首先基于学习的回归模型构建了对象的3D模板人体模型。然后,我们基于2D图像观察跟踪该模板模型在具有挑战性的身体剖视下的变形。我们的方法在野外的人类视频数据集3DPW上占据了最先进的方法。此外,我们展示了IPS数据集视频中鲁棒性和普遍性的效果。
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由于其许多潜在应用,从视频中估算人类运动是一个活跃的研究领域。大多数最先进的方法可以预测单个图像的人类形状和姿势估计,并且不利用视频中可用的时间信息。许多“野生”运动序列被移动的摄像机捕获,这为估计增加了混合的摄像头和人类运动的并发症。因此,我们介绍了Bodyslam,这是一种单眼大满贯系统,共同估计人体的位置,形状和姿势以及摄像机轨迹。我们还引入了一种新型的人类运动模型,以限制顺序身体姿势并观察场景的规模。通过通过移动的单眼相机捕获的人类运动的视频序列进行的一系列实验,我们证明了Bodyslam与单独估计这些估计相比,可以改善所有人体参数和相机的估计。
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在本文中,我们提出了一种用于从EGENTRIC观点的全身的三维重建的新型管道。从EGEntric观点的3-D重建人体是一个具有挑战性的任务,因为观点是倾斜的,并且遮挡了相机的身体部位。一个这样的示例是从VR耳机下方安装的摄像机的视图。为实现这项任务,我们首先利用条件的GAN将Enocentric视图翻译成全身第三人称视图。这会增加图像的可理解性,并迎合闭塞。生成的第三人称视图进一步通过生成主体的3D网格的3D重建模块发送。我们还培训一个网络,可以采取第三人称的主体视图,并生成用于在网格上应用的纹理地图。生成的网格具有相当现实的身体比例,并且完全装配允许进一步的应用,例如实时动画和在游戏中传输。这种方法可以是移动人类远程呈现新领域的关键。
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了解来自第一人称观点的社交互动对于许多应用来说至关重要,从辅助机器人到AR / VR。谈论相互作用的第一步是理解人类的姿势和形状。但是,该领域的研究目前受到数据缺乏的阻碍。现有数据集根据大小,注释,地面真实捕获方式或相互作用的多样性有限。我们通过提出EGOBODY来解决这一缺点,这是一个用于复杂3D场景中的社交交互的新型大规模数据集。我们采用Microsoft Hololens2耳机来记录富裕的EGEntric数据流(包括RGB,深度,眼睛凝视,头部和手动跟踪)。为了获得准确的3D地面真理,我们将耳机用多kinect钻机校准并配合富有呈现的SMPL-X体网格到多视图RGB-D帧,重建3D人类姿势和相对于场景的形状。我们收集68个序列,跨越不同的社会学互动类别,并提出了从自我监视视图的3D全体姿态和形状估计的第一个基准。我们的数据集和代码将在https://sanweiliti.github.io/egobody/egobody.html中进行研究。
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From an image of a person in action, we can easily guess the 3D motion of the person in the immediate past and future. This is because we have a mental model of 3D human dynamics that we have acquired from observing visual sequences of humans in motion. We present a framework that can similarly learn a representation of 3D dynamics of humans from video via a simple but effective temporal encoding of image features. At test time, from video, the learned temporal representation give rise to smooth 3D mesh predictions. From a single image, our model can recover the current 3D mesh as well as its 3D past and future motion. Our approach is designed so it can learn from videos with 2D pose annotations in a semi-supervised manner. Though annotated data is always limited, there are millions of videos uploaded daily on the Internet. In this work, we harvest this Internet-scale source of unlabeled data by training our model on unlabeled video with pseudo-ground truth 2D pose obtained from an off-the-shelf 2D pose detector. Our experiments show that adding more videos with pseudo-ground truth 2D pose monotonically improves 3D prediction performance. We evaluate our model, Human Mesh and Motion Recovery (HMMR), on the recent challenging dataset of 3D Poses in the Wild and obtain state-of-the-art performance on the 3D prediction task without any fine-tuning. The project website with video, code, and data can be found at https://akanazawa.github.io/ human_dynamics/.
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Figure 1: Given challenging in-the-wild videos, a recent state-of-the-art video-pose-estimation approach [31] (top), fails to produce accurate 3D body poses. To address this, we exploit a large-scale motion-capture dataset to train a motion discriminator using an adversarial approach. Our model (VIBE) (bottom) is able to produce realistic and accurate pose and shape, outperforming previous work on standard benchmarks.
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培训视频中人类姿势估计的最先进模型需要具有很难获得的注释的数据集。尽管最近已将变压器用于身体姿势序列建模,但相关方法依靠伪地真相来增强目前有限的培训数据可用于学习此类模型。在本文中,我们介绍了Posebert,Posebert是一个通过掩盖建模对3D运动捕获(MOCAP)数据进行全面训练的变压器模块。它是简单,通用和通用的,因为它可以插入任何基于图像的模型的顶部,以在基于视频的模型中使用时间信息。我们展示了Posebert的变体,不同的输入从3D骨骼关键点到全身或仅仅是手(Mano)的3D参数模型的旋转。由于Posebert培训是任务不可知论的,因此该模型可以应用于姿势细化,未来的姿势预测或运动完成等几个任务。我们的实验结果验证了在各种最新姿势估计方法之上添加Posebert始终提高其性能,而其低计算成本使我们能够在实时演示中使用它,以通过A的机器人手使机器人手通过摄像头。可以在https://github.com/naver/posebert上获得测试代码和型号。
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时间序列内的3D人体姿势和形状估计对于理解人类行为至关重要。尽管近年来人类姿势估计取得了重大进展,这些进展通常是基于单个图像或视频,但考虑到其对实时输出和时间一致性的特殊要求,实时视频中的人类运动估计仍然是一个很少的触摸区域。为了解决这个问题,我们提出了一个时间嵌入的3D人体姿势和形状估计(Tepose)方法,以提高实时流视频中姿势估计的准确性和时间一致性。 Tepose使用以前的预测作为反馈错误的桥梁,以在当前帧中更好地估计,并了解数据框架和历史上的预测之间的对应关系。多尺度时空图形卷积网络被视为使用数据集的运动判别器,用于对抗训练,而没有任何3D标记。我们提出了一个顺序数据加载策略,以满足实时流的特殊起始数据处理要求。我们通过广泛的实验证明了每个提出的模块的重要性。结果表明,多孔在具有最先进的性能的广泛使用的人姿势基准上的有效性。
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我们构建了一个系统,可以通过自己的手展示动作,使任何人都可以控制机器人手和手臂。机器人通过单个RGB摄像机观察人类操作员,并实时模仿其动作。人的手和机器人的手在形状,大小和关节结构上有所不同,并且从单个未校准的相机进行这种翻译是一个高度不受约束的问题。此外,重新定位的轨迹必须有效地在物理机器人上执行任务,这要求它们在时间上平稳且没有自我收集。我们的关键见解是,虽然配对的人类机器人对应数据的收集价格昂贵,但互联网包含大量丰富而多样的人类手视频的语料库。我们利用这些数据来训练一个理解人手并将人类视频流重新定位的系统训练到机器人手臂轨迹中,该轨迹是平稳,迅速,安全和语义上与指导演示的相似的系统。我们证明,它使以前未经训练的人能够在各种灵巧的操纵任务上进行机器人的态度。我们的低成本,无手套,无标记的远程遥控系统使机器人教学更容易访问,我们希望它可以帮助机器人学习在现实世界中自主行动。视频https://robotic-telekinesis.github.io/
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人类性能捕获是一种非常重要的计算机视觉问题,在电影制作和虚拟/增强现实中具有许多应用。许多以前的性能捕获方法需要昂贵的多视图设置,或者没有恢复具有帧到帧对应关系的密集时空相干几何。我们提出了一种新颖的深度致密人体性能捕获的深层学习方法。我们的方法是基于多视图监督的弱监督方式培训,完全删除了使用3D地面真理注释的培训数据的需求。网络架构基于两个单独的网络,将任务解散为姿势估计和非刚性表面变形步骤。广泛的定性和定量评估表明,我们的方法在质量和稳健性方面优于现有技术。这项工作是DeepCAP的扩展版本,在那里我们提供更详细的解释,比较和结果以及应用程序。
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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。
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Figure 1: Frankenstein (silver) and Adam (gold). This paper presents a 3D human model capable of concurrently tracking the large-scale posture of the body along with the smaller details of a persons facial expressions and hand gestures.
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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。
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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
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我们人类正在进入虚拟时代,确实想将动物带到虚拟世界中。然而,计算机生成的(CGI)毛茸茸的动物受到乏味的离线渲染的限制,更不用说交互式运动控制了。在本文中,我们提出了Artemis,这是一种新型的神经建模和渲染管道,用于生成具有外观和运动合成的清晰神经宠物。我们的Artemis可以实现互动运动控制,实时动画和毛茸茸的动物的照片真实渲染。我们的Artemis的核心是神经生成的(NGI)动物引擎,该动物发动机采用了有效的基于OCTREE的动物动画和毛皮渲染的代表。然后,该动画等同于基于显式骨骼翘曲的体素级变形。我们进一步使用快速的OCTREE索引和有效的体积渲染方案来生成外观和密度特征地图。最后,我们提出了一个新颖的阴影网络,以在外观和密度特征图中生成外观和不透明度的高保真细节。对于Artemis中的运动控制模块,我们将最新动物运动捕获方法与最近的神经特征控制方案相结合。我们引入了一种有效的优化方案,以重建由多视图RGB和Vicon相机阵列捕获的真实动物的骨骼运动。我们将所有捕获的运动馈送到神经角色控制方案中,以生成具有运动样式的抽象控制信号。我们将Artemis进一步整合到支持VR耳机的现有引擎中,提供了前所未有的沉浸式体验,用户可以与各种具有生动动作和光真实外观的虚拟动物进行紧密互动。我们可以通过https://haiminluo.github.io/publication/artemis/提供我们的Artemis模型和动态毛茸茸的动物数据集。
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实时的对象和人类存在的虚拟数据在大型领域中拥有一个宝贵的关键,可以在人工智能的技术发展中实现许多体验和应用,并且计算机视觉扩大了跟踪和分类事物的可能性。视频输入也超过了传统上最受欢迎和常见的硬件设置的局限性,以检测人类的姿势和位置,例如低视野和有限的跟踪能力。在应用程序开发中使用计算机视觉的好处很大,因为它增加了传统的输入源(例如视频流),并且可以集成在许多环境和平台中。在新的媒体互动艺术的背景下,基于身体运动并在大区域或狂欢中扩展,这项研究提出了一种新颖的方式和一个框架,以获取对象/人的数据和虚拟表示,例如三维位置,Skeltons/Skeltons/Skeltons/单个RGB摄像机的姿势和口罩。通过最近的一些发展和计算机视野领域的先前研究来研究最先进的技术,该论文还提出了一种从单眼图像中获取三维位置数据的原始方法,该模型不依赖于计算机视觉的复杂培训系统但结合了先前的计算机视觉研究并增加了代表Z深度的能力,IETO代表了2D输入源中3轴的世界位置。
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