5G时代的三维视觉技术 | CNCC2021

三维视觉是计算机视觉与图形学高度交叉的一个重要研究方向。它是指基于视觉传感器，实现对三维空间的感知、理解与交互，可广泛应用于智能无人系统（机器人、无人车、无人机）、智能制造、数字孪生、文物保护和医疗健康等多个行业，为国家工业生产、国防安全、数字经济等方面的重大需求提供关键技术支撑。同时，5G时代高带宽和低时延的网络性能将使三维视觉技术突破终端计算能力的限制，使得三维视觉技术在各行各业大规模、全方位的应用成为可能。本论坛将邀请三维视觉和5G通讯领域的专家，围绕5G时代的三维视觉技术展开深入探讨，主要议题包括：三维视觉技术的发展现状、5G如何赋能三维视觉技术、行业应用案例、技术瓶颈与发展趋势等。

章国锋

浙江大学   

简介：章国锋，浙江大学CAD&CG国家重点实验室教授，博导，国家优秀青年科学基金获得者，入选浙江省151人才工程第二层次。主要从事三维视觉与增强现实方面的研究，尤其在同时定位与地图构建和三维重建方面取得了一系列重要成果，研制了一系列相关软件 (http://www.zjucvg.net)，并开源了一系列SfM/SLAM系统或关键模块算法的源代码(https://github.com/zju3dv/)。获全国百篇优秀博士学位论文奖、计算机学会优秀博士学位论文奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖科学技术进步奖一等奖（排名第4）以及浙江省技术发明奖一等奖（排名第4）。目前为《虚拟现实与智能硬件》、《应用科学学报》编委，《中国图象图形学报》青年编委，中国图象图形学学会三维视觉专委会副主任，浙江省人工智能学会增强现实分会副会长；担任VALSE 2019、2021大会程序委员会主席，ChinaVR 2021大会程序委员会主席，CVPR 2021领域主席，ISMAR 2019-2021以及VR 2021程序委员会委员。

周晓巍

浙江大学   

简介：周晓巍，浙江大学研究员、博士生导师。2008年本科毕业于浙江大学，2013年博士毕业于香港科技大学，2014至2017年在宾夕法尼亚大学GRASP机器人实验室从事博士后研究。2017年入选国家级青年项目并加入浙江大学。研究方向主要为计算机视觉及其在混合现实、机器人等领域的应用。相关工作十余次获得计算机视觉顶级会议口头报告(<5%)，多次入选CVPR Best Paper Candidates/Finalist。担任计算机视觉顶级期刊International Journal of Computer Vision编委、顶级会议CVPR21/ICCV21领域主席。现负责运营图形学与混合现实研讨会（GAMES）。更多信息请见个人主页：xzhou.me

鲍虎军

浙江大学教授，之江实验室副主任，CCF常务理事 

鲍虎军，男，博士，国家杰出青年基金获得者，浙江大学长江学者特聘教授。现任之江实验室副主任，CCF常务理事。主要从事计算机图形学和混合现实的研究。所领导的团队曾获国家创新研究群体科学基金的资助，并作为首席科学家，先后承担了国家973计划项目“虚拟现实的理论、算法及其实现”和“混合现实的理论和方法”的研究。在虚拟环境的几何表示和高效建模、虚拟环境的实时高保真绘制、虚实混合环境的实时三维注册和融合呈现等方面取得了重要突破，自主研发了混合现实的基础支撑软件平台，实现了成功应用。部分成果分别荣获高等学校优秀成果奖一等奖（2项）、浙江省技术发明一等奖和国家自然科学奖二等奖。所指导的多位博士生的学位论文分别被评为全国百篇优秀博士论文和计算机学会优秀博士论文

题目：基于神经表示的三维建模和绘制技术

摘要：三维景物的建模与绘制是计算机图形学的基础性问题，也是混合现实、数字孪生、无人系统等众多应用的核心技术。传统的三维几何建模与绘制技术经过多年发展已趋成熟，但仍面临着质量与效率之间的矛盾，且难以处理动态人体、弱纹理表面、透明与高光物体等复杂对象。近年来涌现的基于神经表示的三维建模与绘制方法为解决上述挑战提供了新的途径。该方法能够更灵活地表达三维对象的几何与外观信息，更好地学习与利用对象的先验知识，并且支持基于可微渲染的端到端优化，以实现高效率、高真实感的建模与绘制。本报告将重点介绍我们团队在该方向的最新研究进展，包括：动态人体的三维重建与绘制、语音驱动的三维人脸建模和绘制、实时单目三维场景重建、可组合与编辑的神经辐射场表示等，并简要探讨未来的研究方向。

王政

中国联通中讯邮电咨询设计院有限公司首席创新官

王政，博士、研究员（教授），中国联通领军人才专家，中讯邮电咨询设计院首席创新官，浙江大学MBA校外专家、同济大学兼职教师，新疆大学天山学者讲座教授。

曾供职于中国科学院、阿里巴巴淘宝，长期从事数字化、智能化与互联网化方面的科研与产业工作，是国家科技部十二五863项目首席专家和工信部智能智造2025项目技术负责人。

题目：5G时代运营商基础设施三维智能化平台

摘要：通信基站、机房和铁塔是运营商基础设施，也是国家重大资产组成部分，实现数字化设计仿真和运营维护是通信行业降本增效的重要措施和手段。随着5G时代的来临，中国联通围绕通信行业基础设施率先开展了三维化、智能化探索，并在实践中取得了成效。本次报告将对相关业务体系进行详细介绍。

姜翰青

商汤集团有限公司研究副总监

姜翰青，现任商汤集团研究副总监、中国图象图形学学会三维视觉专委会委员、全国自动化学会人工智能技术与工业应用专委会委员、浙江省人工智能学会增强现实分会秘书长、浙江省虚拟现实产业联盟学术委员会成员、国际标准组织ISO/IEC JTC1工作组专家。于2012年获得浙江大学博士学位，毕业后曾于浙江大学CAD&CG国家重点实验室从事博士后科研工作。主要研究方向为计算机视觉，包括视频增强、多视图立体几何、三维重建和增强现实。多项研究成果发表在ECCV、ISMAR、TVCG、TMM等顶级会议和期刊上。曾获得2012年度陆增镛CAD&CG高科技奖、第9届中国计算机图形学大会最佳论文奖和2020年度国际混合现实会议ISMAR最佳论文奖。

告题目：5G时代的三维数字化技术：打破虚实世界次元壁的入口

摘要：5G时代的到来为视频图像数据的分享和三维数字化内容的传播提供了的可能，增强现实技术为现实世界和虚拟世界的融合、呈现与交互提供了的可能。元宇宙为未来的数字世界提供了无限的遐想空间，而这些遐想要成为现实，对于真实世界的三维数字化是这其中必不可少的技术手段。视频和图像是获取真实世界二维时空信息的重要载体，基于视频和图像的三维重建技术能够构建真实世界的三维数字化信息，为增强现实提供丰富的虚实融合内容，为城市级数字孪生提供基座，为用户从真实世界走向虚拟世界提供入口。数字孪生和增强现实的应用对于三维数字化技术提出了各种不同维度的要求和挑战，虽然三维重建的自动化程度日渐增高，自动数字化技术与交互式的三维编辑技术相结合也是满足应用要求的重要手段，高质量的三维数字化技术对于计算平台的高要求促使端云一体的服务架构成为未来的趋势，5G网络的不断发展为端云协同和数字内容共享提供技术基础。本报告将针对场景、物体和人的三维数字化技术做介绍，并揭秘这些技术在5G时代如何服务于数字孪生和增强现实的实际应用，如何带领大家打破虚拟世界和真实世界的次元壁。

陶文兵

华中科技大学教授

陶文兵，男，博士，现为华中科技大学人工智能与自动化学院教授/博士生导师。2014年—2019年连续6年入选中国高被引学者（Most Cited Chinese Researchers），以第一作者和通讯作者在IEEE汇刊等国际权威期刊及计算机学会A类国际会议上发表论文40余篇。多次应邀在国内外大学及研究机构如新加坡南洋理工大学数学系、挪威奥斯陆大学国家数学应用研究中心、南开大学、国防科大等进行合作研究及学术交流。近年来在多个领域做出了有意义的研究工作：1）为国际上最早提出孪生网络目标跟踪算法的研究团队之一；2）提出ACMH/ACMM/ACMP等多视图重建算法曾在公开数据集上评测取得领先的性能（代码已开源）；3）提出SSRNet/DeepDT等算法采用深度网络解决了大规模点云表面重建问题，并取得与传统几何算法相当的性能（代码已开源）。

报告题目：Image-based 3D Reconstruction: From Geometric to Learning

摘要：基于图像的大尺度三维重建主要包括图像匹配、稀疏重建、稠密重建、表面重建、纹理映射等几个关键步骤。近年来，随着深度学习的崛起，其在基于图像的三维重建中发挥着越来越重要的作用。报告主要围绕稠密重建及表面重建两个主题展开，介绍我们利用传统的几何方法及深度学习方法在解决这些问题的最新研究成果，分析和对比两种思路在解决问题时各自的优劣，并探讨未来可能的研究趋势。

申抒含

中国科学院自动化研究所研究员

申抒含，中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室研究员，博士生导师，中国科学院大学人工智能学院岗位教授。2010年于上海交通大学自动化系获博士学位，研究领域为三维计算机视觉理论与应用，包括大规模场景三维重建、智能机器人三维环境感知、场景三维语义建模等。在计算机视觉、摄影测量、机器人等领域国际期刊和国际会议，如IJCV、IEEE TIP、ISPRS JPRS、CVPR、ECCV、ICRA、IROS等发表论文60余篇。多次获得三维视觉领域国际竞赛冠军，包括CVPR2019长时视觉定位竞赛、CVPR2021三维矢量化BIM建模竞赛等。作为项目负责人主持国家自然科学基金、中科院国际合作、中科院人才专项、以及各类企业课题十余项。担任中国图像图形学会三维视觉专委会常务委员、中国计算机学会计算机视觉专委会委员、中国图像图形学会机器视觉专委会委员。入选中科院青促会会员、中科院自动化所特聘青年骨干，曾获2016年ACM北京新星奖、2018年中国图像图形学会科学技术二等奖等。

报告题目：大规模城市场景高精高效三维感知 

摘要：对大规模室内外城市场景的三维几何结构、语义类别属性、空间拓扑关系等进行高精高效的感知计算，是智慧城市、数字孪生、智能机器人等领域的共性需求和所需的基础能力。基于图像的三维重建是实现这一能力的有效手段，本次报告将介绍我们在三维地图构建、语义理解、结构化表达等方面的最新进展，并探讨5G通讯、端云协同等为三维视觉带来的新机遇和新挑战。

许威威

浙江大学CAD&CG国家重点实验室研究员

现任浙江大学CAD&CG国家重点实验室研究员。曾任日本立命馆大学博士后，微软亚洲研究院网络图形组研究员, 杭州师范大学浙江省钱江学者特聘教授。主要研究方向为计算机图形学、三维重建、深度学习、物理仿真及3D打印。在国内外高水平学术会议和期刊发表论文80余篇，其中ACM Transactions on Graphics, IEEE TVCG, 及IEEE CVPR等CCF-A类论文20余篇。获中国和美国授权专利15项。所开发的三维注册和重建技术在高精度扫描仪及人体三维重建系统中得到应用。2014年受国家自然科学基金优秀青年基金资助，主持国家自然科学基金重点项目一项，获浙江省自然科学二等奖一项。