喜讯 | 理工学院博士生邱陵腾荣获凌迪图形学奖学金
近日，香港中文大学（深圳）理工学院博士生邱陵腾荣获凌迪Style3D第三届“凌迪图形学奖学金”。
颁奖图
凌迪图形学奖学金
凌迪图形学奖学金（以下简称为凌迪奖学金）是凌迪科技于2021年启动的一项面向国内计算机图形学及相关领域优秀研究生的奖学金项目，旨在发掘、支持和激励优秀的、有潜力的博士生、硕士生更好地开展计算机图形学及相关领域的研究，包括但不限于几何建模、真实感渲染、动画与模拟仿真、计算辅助设计、虚拟现实/混合现实、智能制造、可视化、人机交互、视频图像处理等。
凌迪奖学金于每年7月前进行征集评选，共评选10名获奖者，奖学金获得者将获得授凌迪图形学者（Style3D Graduate Fellowship）的称号，并将被邀请参加当年的计算机学会计算机辅助设计与图形学专业委员会举办的全国计算机辅助设计与图形学大会（CCF CAD&CG）或中国工业与应用数学学会几何设计与计算专业委员会举办的全国几何设计与计算学术会议（CSIAM GDC），在大会上进行颁奖和分享研究成果。
源于：https://tc.ccf.org.cn/ldtxxjxj/
邱陵腾
香港中文大学（深圳）理工学院博士三年级学生，导师为理工学院韩晓光教授。研究兴趣主要集中在计算机视觉和机器学习领域在 3D 数字人和动态衣物重建。
Q：凌迪奖学金认证及交流会是一场关于图形学前沿学术的成果秀，作为凌迪奖学金获得者，请给我们介绍一下你的研究成果。
很高兴能够入围凌迪图形学奖学金的十人名单，我的主要研究内容有3D数字衣服的静态和动态重建，指导老师为理工学院韩晓光教授。
静态的衣物重建（ReEF）
背景：现今的虚拟现实直播、游戏和电影制作等应用程序对于高质量的与人类相关的3D内容有着极高的需求。然而，即使是经验丰富的建模者，创建逼真的3D数字人类资产也是一项耗时的任务。随着商用相机和互联网的普及，获取自然场景图像变得容易。因此，我开始研究如何从单目智能手机拍摄的图片中重建出人体的数字衣服。
方法的流程如下：首先，给定单目的RGB图像后，我们会在3维空间中构建三个场景：人体语义场（用于注册）、人体形状场（SDF）和衣服的特征线场。其中，通过隐式表达（SDF），我们可以还原高分辨率的数字表面，但是对于开口的衣服来说，这种方法存在一定的困难。因此，我们定义了衣服的特征线场来辅助提取高清的数字衣服。
动态衣物重建（REC-MV）
高保真数字化服装在各种与人类相关的视觉应用中扮演着重要角色，例如虚拟购物、电影和游戏。在我们的日常生活中，人们经常处于运动状态，他们的衣服也会随之移动。
在上个工作“单目重建”的研究中，我们发现基于图像的方法很难直接运用在视频输入中，因为这种方法没有考虑到帧与帧之间的连续性。因此，在今年的CVPR中，我提出了一套基于视频的动态衣服重建方法。该方法旨在从单目视频中提取动态的三维服装，这对于实际应用具有重要的意义和价值。然而，这也是一个尚未开发的领域，面临着许多挑战。
首先，我们需要解决的问题是如何定义动态衣服的时序表达。受到动态数字人重建技术的启发，我们通过定义一个标准空间（canonical space）下的衣服表征，以及蒙皮权重来将标准空间下的数字衣服转移到观察空间中（observation space）。然后，我们可以通过在观察空间中使用2D监督（如RGB图像）来优化标准空间下的数字衣服。接下来，我们面临的问题是如何表达标准空间下的衣服。隐式表达（SDF）很难表示开口的衣服曲面，而显示表达很难在动态空间中进行优化。因此，沿着我们ReEF研究的轨迹，我们通过定义标准空间下的穿衣数字人和3D衣服特征线来表征数字衣服。只要我们在标准空间中重建了穿衣数字人和3D特征线，就可以通过刚性注册的方法获得3D数字衣服。
整体的方法流程图如下所示：
Q：在科研道路上，难免会遇到各种各样的困难和挑战。你在科研经历中有遇到的什么困难，又是如何克服的？
在进行动态衣物重建（REC-MV）研究时，我们碰到了一个难题：如何在没有任何3D标注的情况下，仅通过视频或已有的2D数据来重建衣服。由于大多数2D数据都是基于人或自然物体的，几乎没有针对衣服设计的2D数据。因此，如何获取2D衣服信息来帮助3D重建是一个难题。最初，我们尝试通过人工标注衣服的数据来获取监督，但这种方法耗时且不实用。在与导师韩晓光教授和理工学院的陈冠英教授讨论后，我们发现：如果先用2D检验模型获取人体语意图，再使用2D的衣服关键点检测模型检测衣服两个关键点，那么就可以获取2D的衣服监督了，即衣服的关键点在2D语义图中的最短路径。这个方法解决了如何高效地获取2D衣服监督数据问题。这也让我认识到做科研时要和导师或同行们多沟通，毕竟一个人思考问题很容易陷入思维僵局。
Q：请分享你的获奖感言，并向同辈/学弟学妹们分享你的科研经验，帮助大家更好地在科研道路上前行。
非常激动能够获得凌迪图形学奖学金的荣誉！感谢港中文（深圳）理工学院对我的培养，以及韩晓光教授和陈冠英教授的悉心指导，他们在我的科研道路上给予了我巨大的帮助和支持。
在我看来，团队合作和与导师沟通在科学研究中至关重要。与人分享并讨论想法，互相学习和帮助，有助于推动科研进展。同时，我也想强调坚持和耐心的重要性。科研是一个漫长而充满挑战的过程，需要付出大量的时间和努力。在遇到困难和挫折时，要相信自己的能力，相信科研的价值，并不断寻求解决问题的方法和途径。
此外，我们需要保持好奇心和持续学习。科学知识和技术在不断发展，要与时俱进，不断学习新的理论和技术。同时，也需要多参加学术会议、研讨会和研究小组讨论，这些活动为我们提供与其他研究人员交流和分享经验的机会。在此，也向大家推荐韩晓光教授组织的PaSS系列讲座，给了我许多与优秀的博士生和老师们交流和学习的机会。
最后，也希望大家勇于创新和探索。科研的本质是解决问题和推动知识的边界，不要害怕尝试新的想法和方法，要勇于面对未知和风险。创新和突破往往来自于不断尝试和失败，但正是这些经历让我们成长和取得进步。
