Vid2Avatar-Pro是什么？

Vid2Avatar-Pro 是一種能夠從普通的單目自然視頻中創(chuàng)建逼真且可動畫化的3D人體虛擬形象的技術(shù)。它是 Vid2Avatar 的升級版本，通過引入通用先驗?zāi)Ｐ停║niversal Prior Model, UPM）和優(yōu)化的 3D 表示方法，提升了虛擬形象的逼真度和泛化能力。

Vid2Avatar-Pro功能特征

• 高逼真度與可動畫性：Vid2Avatar-Pro 能夠從普通單目視頻中生成逼真的 3D 虛擬形象，并支持復(fù)雜的動作動畫。

• 多視角渲染：生成的虛擬形象可以被渲染到任意視角，解決了傳統(tǒng)方法中視角受限的問題。

• 多樣化動作支持：虛擬形象能夠執(zhí)行多種復(fù)雜動作，如打羽毛球、打鼓、單腿跳躍等。

• 通用先驗?zāi)Ｐ停║PM）：通過大規(guī)模多視角數(shù)據(jù)預(yù)訓(xùn)練的通用先驗?zāi)Ｐ停@著提升了對新姿態(tài)和視角的泛化能力。

Vid2Avatar-Pro應(yīng)用場景

• 影視制作：從普通視頻中重建演員的 3D 模型，用于特效制作。

• 虛擬現(xiàn)實（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）：創(chuàng)建逼真的虛擬角色，提升沉浸感。

• 時尚與電商：通過視頻重建用戶 3D 模型，實現(xiàn)虛擬試衣。

• 體育分析：從比賽視頻中重建運動員模型，分析動作細(xì)節(jié)。

• 醫(yī)療康復(fù)：記錄和分析患者康復(fù)過程中的動作。

Vid2Avatar-Pro 技術(shù)原理

通用先驗?zāi)Ｐ停║PM）

• 預(yù)訓(xùn)練階段：使用大規(guī)模多視角、動態(tài)的穿衣人類表演數(shù)據(jù)訓(xùn)練 UPM，使其能夠捕捉人類外觀和姿態(tài)的通用特征。

• 微調(diào)階段：在給定的單目野外視頻上，通過逆渲染技術(shù)對預(yù)訓(xùn)練的 UPM 進(jìn)行微調(diào)，恢復(fù)特定人物的細(xì)節(jié)。

3D 高斯表示

• 使用規(guī)范前后地圖的 3D 高斯表示來構(gòu)建虛擬形象，這些地圖在不同身份之間共享。

• 通過正向線性混合蒙皮（LBS）和光柵化技術(shù)合成訓(xùn)練姿態(tài)/形狀參數(shù)。

自監(jiān)督場景分解

• 不依賴外部分割模塊，直接在 3D 中分離人體和背景。

• 通過兩個獨立的神經(jīng)場對人物和背景進(jìn)行參數(shù)化，解決了場景分解和表面重建任務(wù)。

優(yōu)化策略

• 引入由粗到細(xì)的采樣策略和新穎的目標(biāo)函數(shù)，清晰地分離動態(tài)人體和靜態(tài)背景。

• 優(yōu)化背景模型、規(guī)范化的人體形狀和紋理以及每幀人體姿態(tài)參數(shù)。

Vid2Avatar-Pro使用方法

1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：

• 使用 ROMP 獲取初始 SMPL 形狀和姿勢。

• 使用 OpenPose 提取關(guān)鍵點。

2. 模型訓(xùn)練：

• 對背景模型、人體形狀紋理和姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。

• 使用預(yù)訓(xùn)練的 UPM 模型進(jìn)行微調(diào)。

3. 生成與渲染：

• 使用訓(xùn)練好的模型生成最終的 3D 虛擬形象。

• 通過逆渲染技術(shù)實現(xiàn)多視角渲染。

4. 動畫生成：

• 將虛擬形象綁定到新的動作序列，實現(xiàn)多樣化動畫。

論文鏈接：https://moygcc.github.io/vid2avatar-pro/static/CVPR2025_Vid2Avatar_Pro.pdf

項目主頁：https://moygcc.github.io/vid2avatar-pro/