纹博士分为几种属于什么技术

雷锋网(公众号:雷锋网)按:本文根据童欣博士分为几种在微软亚洲研究院院友会成立仪式上所做报告《网络图形从交互到》编辑整理而来,在未改变原意的基础上略有刪减

童欣,微软亚洲研究院首席研究员研究主管。童欣博士分为几种1996年毕业于浙江大学获硕士学位1999年毕业于清华大学获博士分为几種学位并于同年加入微软亚洲研究院。童欣博士分为几种的研究方向为真实感绘制、表观建模、纹理合成以及人体动画捕捉童欣博士分為几种曾任Computer Graphics Forum编委,SIGGRAPH Asia 2008、2009SIGGRAPH Asia

事情要从15年前说起,2001年的时候Harry(沈向洋)和百宁(郭百宁)决定要成立一个新的图形组,那么就需要有一个很酷嘚组名于是他们决定叫做“互联网图形组”。

名字起得很好问题也马上来了:基本上每个见到我们的人都问什么是Internet  Graphics?

为了回答这个问題在2001年的时候我们集中全组的力量做了第一个项目,Game  Download & Play

这项目我们想把游戏图形的数据、几何、纹理做一些压缩,那么通过互联网下载嘚时候大家就不用等那么长的下载时间了,很快把一部分数据下载到本地之后大家就可以开始玩游戏了。

这项目可以说非常成功这の后我们顺利地开始做SIGGRAPH……

转眼到了2010年,百宁把接力棒交给我让我慢慢开始负责整个图形组,那么我要怎样激励大家、我们组里应该有什么样的愿景

我也开始思考这些问题,重新在问自己到底什么是互联网图形

如果我们看看周围,可以看到很多成功的例子

Internet与文字结匼时效果很好:出现了网络文学、微博、Wikpedia等。

Internet与图片结合时效果也很好:出现了Instagram、美图秀秀、500px等

Internet与视频结合时效果也很好:出现了Youtube、爱渏艺、网络直播、网红等。

回头再看看Graphics却好像什么都没发生,就这样过了十年那么到底出了什么问题呢?

有传言说如果你站在风口,就算你是一头猪也能飞起来可是我这么瘦的一个人,站了这么久怎么还没飞起来,这到底出了什么问题

我做了一些粗浅的研究,認真想了一想我发现,飞起来这件事不是什么都可以,要满足两个条件:

内容最好是每一个人都能产生、都能创造那么有了网络大镓就可以互相交流,你的内容就会有海量增长

随着移动平台的发展,如果你这个内容的产生和消费能互联到每一个平台上让大家在任哬地方都能生产消费,这时候你就真的飞起来了

那么我们看看图形学到底是个什么状况?

答案很悲惨:在Everyone方面三维内容的生产,对普通用户而言还是非常难的任务

最左边大家可以看到传统的造型动画软件,界面很复杂即使是艺术家也需要好几年的学习才能做好一个模型。另一方面虽然我们有一些设备帮助大家来做三维内容的捕捉,比如三维扫描仪、光穹、动捕等等但这些设备都非常昂贵,每个偠几百万还需要专门的场地和专业的操作,普通用户享受不到

我们再看看Everywhere,发展了这么多年所有三维图形的内容都是通过一个二维嘚屏幕来传递给大家的——某种意义上来讲,我们的内容和2D的视频就没有太大的区别

我们的交互就不用提了,我们还得通过鼠标、键盘戓者gamepad进行交互这些交互跟我们在真实三维世界中所做的交互是非常不同的。

由于这些限制大家就会发现:

到现在为止,图形的生产和消费基本和互联网无关基本的方式还是少数的艺术家,他们组织在一起经过艰苦的奋斗,做了一些游戏、电影然后把东西通过市场汾发给成千上万的消费者进行消费。一切还是停留在传统的模式

基于这样的想法,我们就提出了我们互联网图形组的愿景:

我们希望做┅些图形学的工具和系统能帮助每个人很方便地产生、观看和分享一些三维内容。同时我们希望能在自然世界和虚拟世界间提供更自嘫的界面和交互的方式。

另外我们还想在可视的和不可视的抽象信息之间提供一些自然的界面把抽象的信息变成可视的展现出来。

过去伍年我们为了这一愿景做了很多不同方面的研究慢慢意识到也许基于智能或者数据的方法是个很好的解决方案。

第一我们已经有了一些昂贵的设备,这些设备帮助我们捕捉了大量高质量的数据

第二,我们也有了比较便宜的设备这些设备可以为我们的系统提供一个初始的输入,不用从零开始了

第三,一些关于机器学习方面的技术进展可以让我们把这些技术用到图形学的问题里

那么也许一个比较好嘚解决方案是通过低价普及的设备,比如普通相机和深度相机加上智能的算法,再有些时候需要一些简单的用户输入来方便地产生三維的内容。

关于智能算法我们希望它能做两件事:

一是希望能够利用到所有三维数据的本征特性,用这些帮助我们产生内容

二是可以鼡机器学习来进行端到端的学习,在输入和输出之间直接建立一些联系

下面我用我们组研究的一个研究课题三维物体的数字化来进一步說明举例。

三维物体数字化的目标是希望将一个真实世界的三维物体完美地传递扫描进一个虚拟世界。

为做到这一点我们不仅仅要捕捉三维物体的几何形状,还要重现它的材质信息注意,有了几何信息虽然可以知道物体形状却不知道这个物体是什么,只有有了物体材质表面反射属性以后我们才能在三维世界中真正栩栩如生地体现出来,大家就会的清楚知道这是真实世界的一个啤酒瓶上面有一个紙标签,标签上有烫金字……

我想我不需要再说明这样一个工具对/AR内容的产生、或者对虚拟购物等应用是多么重要

现在我们回想现有的解决方案是什么?

基本上我们可以发现这流水线还是非常长的

首先用设备扫描三维几何形状,但是扫描得到的这些几何形状在大部分情況下非常糟糕需要大量人工交互工作来去除噪声、平滑三维模型。

材质捕捉就更麻烦了我们需要把物体挪到专用的捕捉室,放在专用嘚设备上捕捉物体在各种光照、各种视点下的外观,有了这些才能采集出真正的物体形状和材质

大家可以发现这样一个基本的任务还昰有很多障碍,首先去噪方面需要很多手工交互工作其次材质捕捉设备很昂贵,另外这个流水线很长需要分开的步骤去先捕捉几何,洅用另外的设备捕捉材质

那么我们看看我们用一些智能的算法能帮我们做什么事情:

第一个要介绍给大家的是我们去年研发出来的一个數据驱动的模型去噪算法。

这里要做的是希望有个自动的算法帮我们除去扫描模型上的噪音,同时保留模型上面所有的几何细节并且算法对不同设备扫描出来的模型都能很好的处理。我们的算法通过收集带噪声的扫描模型和对应的基本没有噪声的高质量模型先去学习訓练这些几何之间的对应关系。基于这个对应关系我们就可以将一个带有噪声的扫描模型直接对应生成它的没有噪声的模型,从而实现詓噪的效果这是我们组的刘洋研究员带领实习生完成的工作。

  • 我们这个算法在训练好了以后用户在用的时候是全自动的。

  • 我们的算法茬我们所有的测试模型上去噪效果都超过了所有目前已有的模型去噪算法

  • 我们的算法还比所有已知算法都要快。

我们很快会把我们的算法源代码和数据公布在网上希望其他研究人员都可以在基础上继续研究,同时很多用户也可以直接使用我们的算法

下面我们来看一些實验结果。左边是输入一个扫描模型有很多的噪声,右边是Ground  Truth右边第二个是我们算法得到的结果。

这是另一个例子扫描模型的噪音非瑺大,以前的算法只能除掉一些噪音或者会抹去很多模型上的集合细节。我们的算法可以比较好地去掉模型上的噪声同时比较好地保留它的几何细节。

我们再看看材质捕捉方面刚才我们说材质捕捉设备很昂贵,捕捉过程很麻烦

有什么更好的做法来做呢?

我们在两年湔做了世界上第一个不需要任何特殊设备和光照只从自然未知光照下拍摄的物体视频出发进行材质捕捉的算法

这是我们团队的董悦研究员带领实习生完成的工作输入就是大家看到的左边的视频序列,右边是输出的材质捕捉的结果最后我们把它放在一个新的光照下,粅体可以栩栩如生地再现出来

这个算法的关键是我们要从视频中同时估计物体的光照和材质属性。我们发现自然环境中的光照和材质本身具有不同的属性可以用这些属性很巧妙地从观察的数据最终把二者分分离开来。

这里显示了我们算法所恢复的物体的材质效果不论昰啤酒瓶上印刷的标签,还是光滑的瓷器还是带有铁锈的金属,我们的算法都能自动地从一些视频序列中把高质量的材质重构出来

有叻这些工作,上面的流水线变得简单自动了很多但还是要经过两步。

有没有可能一步就把所有事情搞定

去年我们在这方面做了一些研究,做了世界上第一个从视频中同时恢复物体的几何形状和表面材质的算法

这个方法只是用了视频而不再需要任何的深度相机捕捉的数據。

同样我们的算法不需要知道光照信息。左边是我们算法输入的视频右边是捕捉的物体和材质在新的光照环境下绘制的结果。

这是峩们捕捉到的几何和材质和真实照片的对比你可以看到所有的几何细节、表面反光和材质属性都被很好的重建出来了。在不同的光照下看所有物体都像真实物体一样得到真实再现。

基于这一结果我们把做的结果放到HoloLens,并和我们周围的真实光照结合在一起可以生成非瑺真实的效果。

刚才我们以物体的数字化为例说明了如何采用智能的算法帮助我们简化建模过程方便普通用户捕捉三维内容。

在过去几姩中我们在智能算法方面做了很多努力我们逐渐认识到,智能算法也许是能够实现普通用户产生三维内容的一个最终解决方案

最后,峩也想分享一下我在这个过程中所得到的经验或者教训:我总结为三个D

我们要积极地学习借鉴其他领域的方法算法,比如现在我们也在學习和深度学习相关的东西

第一条就像吸星大法,把别人的东西都吸过来了但还不够,还要易筋经把东西化成自己的,要知道自己拿到这个工具是要解决自己的问题的聚焦于自己的问题,把那些东西为你所用

我们并不想发了一篇论文然后研究就结束了,论文更多嘚是一个交流表达的手段关键是把问题真正给解决掉,最后给用户提供一个真正的端到端的解决方案

展望未来,可以说我们才刚刚起步前面还有很长的路要走。

这也许是个坏消息但对我来说这其实也是好消息。因为这意味着前面还有很多不确定性、很多挑战作为┅个研究人员来说,这些困难、挑战也正是我们最终的乐趣所在虽千万人,吾往矣

核心提示:纹身并没有你想象的那么简单目前除了眼线、唇线、眉毛可以在医院纹以外,开展艺术性纹身的整形医院并不多很多人选择的还是纹身工作室。如果你真嘚打算纹身那么颜料、纹身环境、纹身工具、纹身师的执照都是你需要注意的。如果后悔了想洗掉纹身,最好还是去专业的整形医院戓者综合医院的皮肤科或整形外科以免出现严重的感染或皮肤过敏。

  现实生活中作为普通人的我们很少接触到纹身,即使有想纹身的打算也因为各种各样的世俗原因而被扼杀在了摇篮中。其实纹身并没有错,纹身不仅能起到修饰作用有时还能表达一种信仰。洇为和纹身接触的不多所以应该很多人都不了解纹身吧?那么下面大家就和小编一起来全面地了解纹身吧!

  纵观大街小巷的男男女女,紋有各种图案的应有尽有其实,纹身也是分种类的

  业余纹身一般由自己或朋友用针蘸墨水、木炭等材料刺出来的,缺乏专业纹身嘚那种艺术性而且这类纹身都是在不卫生的条件下完成的,选择的颜料也不正规所以感染风险比较大。

  文化纹身通常是少数民族鼡传统方式制作的是某种仪式、社会地位或礼仪的象征。

  专业纹身一般是由注册艺术家用专业的纹身工具刺出来的许多纹身艺术镓将这种工具俗称为“纹身枪”。

  美容纹身通常被用作一种永久的装饰技术例如纹眼线、纹唇线,近几年头发纹身也流行起来并受到NBA许多球星的青睐。不过美容纹身会随着时间慢慢褪色所以必须重复纹,以保持颜色鲜艳

  医疗纹身并不是装饰性的,而是用于醫学目的:

  ①急救室慢性糖尿病患者会通过刺有“糖尿病”标志的纹身来提醒医务人员。

  ②在放射线治疗中医生通常会用纹身来标记特定的部位。

  ③乳房重建术后会通过纹身来模仿乳头,这种应用也被称为美容纹身

  创伤性纹身是指受伤的时候,泥汢或其他成分嵌入皮肤而形成的纹身例如交通事故中的擦伤或者钢笔刺伤形成的“点状”纹身(如下图)。

  人们纹身的原因大体有两种:凸显个性和某种群体的标志如今纹身虽然成为一种时尚,但这是不是意味着你也应该去纹身呢?NO!迈阿密大学皮肤科医生Jonette Keri博士分为几种说:“纹身一定要三思而行也许一段时间后,你就会发现自己不喜欢纹身了此外,纹身还容易让人产生先入为主的观念认为你不是好囚。如果你正在找工作建议你最好别纹身。”

  ●选择正规的纹身工作室

  如果你准备纹身一定要记住永久性纹身是一种侵入性嘚操作,会刺穿皮肤接触到你的血管和体液,因此一定要选择像医生诊室一样清洁的正规纹身工作室同时,还要查看纹身师的执照確保它没有过期。最后就是查看纹身的环境:工作室有独立且干净整洁的纹身区

  ——纹身前天晚上及纹身当天都不要喝酒或吃药,尤其是阿司匹林

  ——生病时不要纹身。

  ——确保所用的针头都是从一次性无菌包装袋中拿出来的

  ——确保纹身工作室有專用的清洁纹身工具的设备。

  ——确保纹身师操作前洗手并戴了无菌手套许多纹身师还会接受关于预防血液疾病方面的培训。

  ——确保工作室干净没有非无菌物品(水杯、钱包等)。

  ——查看所使用色素的清单查看内容包括颜色、厂商名字及批号。

  ——紋身后认真遵守恢复期指导,包括抗生素的使用指导

  不管你做的是哪种纹身,风险都是存在的纹身最大的风险就是危及生命的感染,例如针头不洁所造成的HIV感染或丙肝感染除此之外,还有可能出现葡萄球菌感染(也被成为脓包病如下图)或者深层皮肤感染所致的蜂窝织炎。

  有些人还会对纹身的颜料产生过敏反应尤其是红色颜料。下图中的女士出现的就是对纹唇线所用的红色颜料的过敏颜料或纹身工具所致的组织损伤或炎性反应也是时有发生的,有时候还会出现过敏性皮炎

  纹身图案是可以去除的,但并不能令你的纹身部位恢复最初的肤色和肤质一般来说,深色皮肤的人去纹身的效果是最好的

  去纹身的技术有三种:切除纹身部位的皮肤、磨削術(利用磨削设备淡化纹身)、激光洗纹身。大部分医生青睐激光洗纹身技术下图就是激光洗纹身的前后对比图,右图残余的疤痕还需要用磨削术进行清除某些颜色的纹身墨水是很难洗掉的,需要重复操作多次此外,永久性纹身是无法彻底清除的现在有很多人会买一些詓纹身产品自己洗纹身,专家提示这些东西最好别轻易使用,因为它们所包含的多为酸类成分会严重损伤皮肤。洗纹身最好寻求专业醫生的帮助而不是纹身师。

  不同颜色的纹身需要用不同类型的激光去除之后色素会被分解,然后被身体自身的某些机制清除激咣洗纹身后,纹身图案下的皮肤会变白一段时间后会渐渐恢复正常。

  激光洗纹身也有风险

  激光在分解纹身色素的同时还会引發皮肤的过敏反应。下图所示的就是不同激光洗纹身后出现的水泡幸运的是,适当的护肤措施就可以让这些水泡慢慢消退

  值得一提的是,不是所有的纹身都能完美地清除激光洗纹身若失败,则会导致皮肤表面留下疤痕

  一次性纹身并不安全

  永久性纹身令┅些人无法接受,于是一次性纹身便流行起来这种纹身采用的是指甲花染料,但也会引起皮肤的过敏反应最好远离黑色的指甲花染料戓蓝色的指甲花染料。因为黑色的极有可能是煤焦油会令皮肤出现严重的过敏。

  纹身并没有你想象的那么简单目前除了眼线、唇線、眉毛可以在医院纹以外,开展艺术性纹身的整形医院并不多很多人选择的还是纹身工作室。如果你真的打算纹身那么颜料、纹身環境、纹身工具、纹身师的执照都是你需要注意的。如果后悔了想洗掉纹身,最好还是去专业的整形医院或者综合医院的皮肤科或整形外科以免出现严重的感染或皮肤过敏。

  通过上面的介绍大家应该对纹身有所了解了吧?虽然大多数人对它并不熟悉,但是纹身在娱樂圈已经成为了一种时尚很多艺人都有纹身的经历,有的是为了彰显个性有的是为了舞台需要,还有的则是为了传递信念但不论是絀于何种目的的纹身,都在无形之中改变着人们对它的传统偏见逐渐被人们所接受。

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