计算机科学 > 计算机视觉与模式识别
[提交于 2025年6月26日
(此版本)
, 最新版本 2025年6月27日 (v2)
]
标题: PhysRig:基于可微物理的皮肤和绑定框架,用于真实关节物体建模
标题: PhysRig: Differentiable Physics-Based Skinning and Rigging Framework for Realistic Articulated Object Modeling
摘要: 皮肤和骨骼绑定是动画、可动物体重建、运动转移和4D生成中的基本组成部分。 现有方法主要依赖线性混合皮肤(LBS),因为它简单且可微分。 然而,LBS会引入体积损失和不自然的变形等伪影,并且无法模拟像软组织、毛发和柔性附肢(例如,象鼻、耳朵和脂肪组织)这样的弹性材料。 在本工作中,我们提出了PhysRig:一种可微分的基于物理的皮肤和骨骼绑定框架,通过将刚性骨架嵌入到体素表示(例如四面体网格)中,将其模拟为由动画骨架驱动的可变形软体结构,从而克服这些限制。 我们的方法利用连续力学,并将物体离散化为嵌入欧拉背景网格中的粒子,以确保对材料属性和骨骼运动的可微性。 此外,我们引入了材料原型,显著减少了学习空间,同时保持了高表达能力。 为了评估我们的框架,我们使用来自Objaverse、The Amazing Animals Zoo和MixaMo的网格构建了一个综合的合成数据集,涵盖了多种物体类别和运动模式。 我们的方法始终优于传统的基于LBS的方法,生成更真实和物理上合理的结果。 此外,我们展示了该框架在姿态转移任务中的适用性,突显了其在可动物体建模中的多功能性。
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