IDOL：从单张图片快速创建高分辨率的3D人物模型

IDOL简介

IDOL是一个创新的前馈单图像人物重建框架，能够快速、高保真地从单张图片中创建出逼真的3D全身人物化身。它利用一个大规模的多视图数据集HuGe100K，展现出在处理多样化人类形状、跨域数据、极端视角和遮挡方面的卓越泛化能力。IDOL通过统一的结构化表示，使得化身可以直接进行动画化和编辑，为虚拟现实、游戏和3D内容创作等领域提供了强大的技术支持。

IDOL主要功能

1. 即时3D人物重建： 从单张图片快速创建高分辨率的3D人物模型。
2. 高保真度： 生成的3D模型具有逼真的纹理和准确的几何形状。
3. 泛化能力： 能够处理多样化的人类形状、跨域数据、极端视角和遮挡情况。
4. 动画编辑： 提供直接可动画化的3D人物模型，并支持形状和纹理编辑。
5. 多视角一致性： 利用多视图数据生成一致性高的3D人物模型。

IDOL技术原理

1. 大规模数据集HuGe100K： 包含100K个多样化、高分辨率的多视图人类图像，用于训练模型。
2. 前馈变换器模型： 利用变换器模型预测3D人类高斯表示，实现从2D到3D的转换。
3. 特征提取与融合： 使用预训练的高分辨率编码器提取图像特征，并通过UV-Alignment Transformer对特征进行对齐和融合。
4. 3D高斯表示： 相对于SMPL-X模型的顶点，预测3D高斯原语的偏移、旋转和尺度，以及颜色和不透明度。
5. 动画和渲染： 通过线性混合蒙皮技术(LBS)实现基于目标姿势的3D人物关节变换和渲染。
6. 端到端训练： 利用多视图图像和对应的SMPL-X参数进行监督，实现模型的端到端训练。
7. 高效的网络结构： 采用高分辨率图像编码器和UV解码器，以及卷积神经网络进行空间上采样，以增强细节。

IDOL应用场景

1. 虚拟现实(VR)： 在虚拟现实环境中，IDOL可以快速生成逼真的3D人物化身，提升用户沉浸感和交互体验。
2. 增强现实(AR)： 结合AR技术，IDOL能够在现实世界中叠加逼真的3D人物，用于教育、展览等多种场景。
3. 游戏开发： 游戏设计师可以利用IDOL快速创建角色模型，减少传统3D建模的时间和成本。
4. 电影和动画制作： 在电影和动画产业中，IDOL可以用于生成或增强角色模型，提高制作效率。
5. 3D打印： 利用IDOL生成的3D模型可以直接用于3D打印，制作个性化的人物模型和玩具。
6. 时尚设计： 在服装设计领域，IDOL可以帮助设计师快速预览服装在不同体型上的效果，加速设计流程。

IDOL项目入口

• 项目主页：https://yiyuzhuang.github.io/IDOL/
• GitHub代码库：https://github.com/yiyuzhuang/IDOL
• arXiv研究论文：https://arxiv.org/pdf/2412.14963