Language
Country/Area
No result found
لغز إعادة البناء ثلاثي الأبعاد: كيف تقوم تقنية NeRF بتحويل الصور المسطحة إلى عالم ثلاثي الأبعاد؟
يمكن لـ NeRF استخراج معلومات العمق من الصور ثنائية الأبعاد وإعادة بناء المنظورات ثلاثية الأبعاد. ولا يمكن تجاهل هذه الإمكانية.
نظرة عامة على الخوارزمية
تستخدم خوارزمية NeRF شبكة عصبية عميقة (DNN) لتمثيل المشهد والتنبؤ بكثافة الحجم وانبعاث الضوء في موضع مكاني وزاوية عرض معينة. تعمل تقنيات عرض الحجم التقليدية على إنشاء الصورة النهائية من خلال أخذ عينات من نقاط متعددة على طول شعاع الكاميرا.
جمع البيانات
لتدريب نموذج NeRF، فإن المهمة الأولى هي جمع صور للمشهد من زوايا مختلفة ووضعيات الكاميرا الخاصة به. هذه الصور عبارة عن صور ثنائية الأبعاد قياسية، ويمكن لأي كاميرا إنشاء مجموعة بيانات تلبي المتطلبات ببساطة عن طريق تعديل طريقة التصوير. غالبًا ما يتم استخدام البيانات الاصطناعية في الأبحاث لتقييم أداء NeRF، حيث يسهل التحكم في هذه البيانات وإعادة إنتاجها.
عملية التدريب
بالنسبة لكل وجهة نظر متفرقة، تقوم الخوارزمية بإنشاء سلسلة من النقاط ثلاثية الأبعاد من خلال أشعة الكاميرا. مع تقدم التدريب، يعمل النموذج على تقليل الخطأ بين الصورة المتوقعة والصورة الأصلية من خلال تحسين الانحدار التدرجي، مما يشجع النموذج على التعلم بسرعة لبناء تمثيل متماسك للمشهد.
التغييرات والتحسينات
منذ اقتراح NeRF، قام المطورون بإجراء العديد من التحسينات على خوارزميته لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة. ومن بينها، تتمتع النسخة المبكرة من NeRF بمتطلبات صارمة فيما يتعلق بوضعية الكاميرا وتعمل بشكل أفضل في ظل ظروف الإضاءة نفسها.
في عام 2021، قدم الباحثون العديد من التقنيات لتحسين أداء NeRF، مثل الخرائط الذاتية الرباعية وحقول الإشعاع العصبي المعدلة بالحزمة (BARF).التطبيقات المحتملة
تتمتع NeRF بمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من إنشاء المحتوى وحتى التصوير الطبي والروبوتات. تتيح هذه التقنية للمستخدمين العاديين إنشاء مشاهد ثلاثية الأبعاد مذهلة بصريًا بسهولة.
إنشاء المحتوى والتطبيقات التفاعلية
نظرًا لأن NeRF يمكنه إنشاء مشاهد واقعية للغاية، فقد جذب تطبيقه في الواقع الافتراضي والألعاب اهتمامًا كبيرًا. إنه يسمح للمستخدمين بالتبديل بسلاسة بين البيئة الافتراضية والعالم المادي.
التصوير الطبي
يتم أيضًا استخدام NeRF لإعادة بناء عمليات مسح التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد، وهو ما لا يحسن الدقة فحسب، بل يقلل أيضًا من جرعة الإشعاع التي يتعين على المرضى تحملها، مما يوفر طرقًا أكثر أمانًا للتشخيص الطبي في المستقبل.
