DrawingSpinUp：将平面的角色绘画转换成具有立体感的3D动画

DrawingSpinUp简介

DrawingSpinUp是由香港城市大学和香港科技大学的研究团队开发的一种创新系统，它能够将单一的角色绘画转换成生动的3D动画。该系统通过识别和处理角色绘画中的轮廓线，并结合预训练的图像到3D模型的转换技术，解决了从业余绘画创建3D效果的难题。它采用去除然后恢复轮廓线的策略，以及基于骨架的细化变形算法，以优化角色的几何结构，从而生成与原始绘画风格一致的高质量3D动画。这一技术在动画制作、游戏设计和虚拟现实等领域具有广泛的应用潜力。

DrawingSpinUp主要功能

1. 3D动画生成： 将平面的角色绘画转换成具有立体感的3D动画。
2. 风格保持： 在动画转换过程中，保持与原始绘画一致的艺术风格。
3. 轮廓线处理： 识别并单独处理绘画中的轮廓线，以适应3D重建的需要。
4. 几何结构优化： 通过算法优化，改善由单线轮廓表示的纤细结构的3D重建质量。
5. 骨架驱动的动画重定向： 利用预测的关节关键点自动绑定角色，并将3D动作数据重新定向到3D模型上。

DrawingSpinUp技术原理

1. 去除-恢复策略： 首先移除输入绘画中的视图依赖轮廓线，然后在3D模型重定向后重新渲染这些轮廓线。
2. 图像到3D模型的重建： 使用预训练的图像到3D模型的扩散模型（如Wonder3D）来生成多视角的纹理映射和颜色图像。
3. 纹理合成： 采用神经表面重建技术（如Instant-NSR）从2D表示中重建纹理化的3D几何体。
4. 形状切割与细化： 通过基于骨架的变形算法对重建的3D形状进行切割和细化，以修正轮廓线造成的几何结构问题。
5. 颜色反投影： 通过将多视角颜色图像反投影到3D空间来改善纹理质量。
6. 风格化网络： 开发一个几何感知的风格化网络，用于在动画的每一帧上恢复原始绘画的风格，包括纹理细节和轮廓线。
7. 用户研究与评估： 通过感知用户研究来评估生成动画的感知质量，确保动画的运动一致性和风格保持。

DrawingSpinUp应用场景

1. 动画制作： 为动画师提供一个工具，将传统的2D角色绘画快速转换成3D动画，提高制作效率并拓宽创意表达。
2. 游戏设计： 允许游戏开发者从简单的角色草图中生成3D游戏角色模型，加速游戏角色设计流程。
3. 虚拟现实(VR)： 在VR内容创作中，将手绘风格的角色转化为3D模型，增强虚拟环境的沉浸感和互动性。
4. 增强现实(AR)： 将2D艺术作品通过AR技术以3D形式呈现在真实世界中，为艺术展览和教育提供新体验。
5. 电影特效： 在电影后期制作中，将手绘概念艺术转化为3D模型，用于特效制作和场景构建，节省时间和成本。
6. 教育与培训： 在教育领域，帮助学生和设计初学者通过3D动画更直观地理解角色设计和动画原理。

DrawingSpinUp项目入口

• 官方项目主页：https://lordliang.github.io/DrawingSpinUp/
• GitHub源码库：https://github.com/LordLiang/DrawingSpinUp
• arXiv研究论文：https://arxiv.org/abs/2409.08615