p Uma nova abordagem computacional, construído em técnicas baseadas em dados, está tornando possível transformar um esboço 2D simples em uma forma 3D realista, com pouca ou nenhuma entrada do usuário necessária. p Uma equipe global de cientistas da computação da Universidade de Hong Kong, Microsoft e University of British Columbia, desenvolveram uma nova estrutura, combinando CNNs, ou técnicas de rede neural convolucional, com métodos de inferência geométrica para calcular esboços e suas formas 3-D correspondentes, mais rápido e mais intuitivo do que os métodos existentes.

p "Nossa ferramenta pode ser usada por artistas para desenhar formas livres de forma rápida e fácil que podem servir como formas de base e ser aprimoradas com software de modelagem avançado, "diz Hao Pan, pesquisador da Microsoft Research Asia que liderou o trabalho. "Os usuários novatos também podem usá-lo como uma ferramenta acessível para fazer conteúdos elegantes para suas criações 3-D e mundos virtuais."

p O novo método se baseia no trabalho de modelagem 3D baseado em esboço anterior da equipe - BendSketch:Modelagem de superfícies de forma livre por meio de esboço 2-D - um método puramente com base geométrica que requer entradas de esboço anotadas. Adiciona Pan, "Queremos desenvolver um método que seja inteligente - no sentido de exigir o mínimo possível de entradas do usuário e fazer todas as inferências necessárias automaticamente, e genérico - para que não tenhamos que treinar um novo modelo de aprendizado de máquina para cada categoria de objeto específica. "

p Colaboradores de Pan, Changjian Li e Wenping Wang, da Universidade de Hong Kong; Yang Liu e Xin Tong, da Microsoft Research Asia; e Alla Sheffer da University of British Columbia, apresentará na SIGGRAPH Asia 2018 em Tóquio de 4 a 7 de dezembro. A conferência anual apresenta os membros técnicos e criativos mais respeitados no campo da computação gráfica e técnicas interativas, e apresenta pesquisas de ponta em ciência, arte, jogos e animação, entre outros setores.

p É um desafio facilmente, transformar automaticamente um esparso, esboço 2-D imperfeito para uma forma 3-D robusta. O principal desafio que os pesquisadores abordaram neste trabalho é a disparidade significativa de informações apresentadas entre os estágios do modelo 'esboço' e '3-D'. É aqui que o artista preenche características como saliências, curvas, vincos, vales, sulcos nos desenhos de superfície para criar um design 3-D. Para cada esboço, demonstrado em seu artigo, o método usa um CNN para prever o patch de superfície 3-D.

p A CNN dos pesquisadores é treinada em um grande conjunto de dados gerado pela renderização de esboços de várias formas 3-D usando renderização de linha não fotorrealística, ou NPR, método que imita automaticamente o esboço humano de formas de forma livre - formas, incluindo o de um ursinho de pelúcia, um pássaro ou um peixe, por exemplo. Os pesquisadores validaram sua nova abordagem, comparou-o com os métodos existentes e avaliou seu desempenho. Os resultados demonstraram que seu método fornece uma nova maneira de produzir modelagem 3-D a partir de esboços 2-D de uma maneira amigável e mais robusta.

p Um exemplo, incluído em seu papel, envolveu usuários novatos que foram testados no novo método. Os usuários têm pouco conhecimento ou treinamento sobre esboços ou modelagem 3D. Eles receberam uma demonstração de treinamento de 20 minutos sobre o novo método. Eles então foram convidados a criar três formas de alvo - pássaro, urso de pelúcia e golfinho - de complexidade variável. Os usuários conseguiram completar as tarefas, variando de apenas 5 minutos a 20 minutos no total. Conforme observado no artigo, os participantes novatos acharam os esboços fáceis de produzir usando a ferramenta dos pesquisadores, e alguns também queriam explorar mais com ele.

p Em trabalho futuro, os pesquisadores pretendem explorar várias possibilidades e extensões de seu algoritmo. Por exemplo, atualmente, seu método modela um remendo de superfície a cada vez, esboçando na vista, mas seria benéfico ser capaz de modelar uma forma completa esboçando os remendos frontais e posteriores em uma única vista. Eles também esperam aprimorar a ferramenta para que ele possa lidar com modelagem em escala múltipla, de modo que formas em grande escala e detalhes finos possam ser esboçados com facilidade.