論文の概要: Dynamic Neural Surfaces for Elastic 4D Shape Representation and Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.03132v1
- Date: Wed, 05 Mar 2025 03:02:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-06 15:52:18.694483
- Title: Dynamic Neural Surfaces for Elastic 4D Shape Representation and Analysis
- Title(参考訳): 弾性4次元形状表現・解析のための動的ニューラルサーフェス
- Authors: Awais Nizamani, Hamid Laga, Guanjin Wang, Farid Boussaid, Mohammed Bennamoun, Anuj Srivastava,
- Abstract要約: 本研究では, 時間とともに変形・進化する遺伝子ゼロ次元表面の統計的解析のための枠組みを提案する。
動的球面ニューラルサーフェス (D-SNS) を導入する。
4次元の人間と顔のデータセット上でのフレームワークの効率を実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 36.228108480107906
- License:
- Abstract: We propose a novel framework for the statistical analysis of genus-zero 4D surfaces, i.e., 3D surfaces that deform and evolve over time. This problem is particularly challenging due to the arbitrary parameterizations of these surfaces and their varying deformation speeds, necessitating effective spatiotemporal registration. Traditionally, 4D surfaces are discretized, in space and time, before computing their spatiotemporal registrations, geodesics, and statistics. However, this approach may result in suboptimal solutions and, as we demonstrate in this paper, is not necessary. In contrast, we treat 4D surfaces as continuous functions in both space and time. We introduce Dynamic Spherical Neural Surfaces (D-SNS), an efficient smooth and continuous spatiotemporal representation for genus-0 4D surfaces. We then demonstrate how to perform core 4D shape analysis tasks such as spatiotemporal registration, geodesics computation, and mean 4D shape estimation, directly on these continuous representations without upfront discretization and meshing. By integrating neural representations with classical Riemannian geometry and statistical shape analysis techniques, we provide the building blocks for enabling full functional shape analysis. We demonstrate the efficiency of the framework on 4D human and face datasets. The source code and additional results are available at https://4d-dsns.github.io/DSNS/.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 時間とともに変形し, 進化する3次元曲面を統計的に解析するための新しい枠組みを提案する。
この問題は、これらの表面の任意のパラメータ化と変形速度の変化により特に困難であり、効果的な時空間登録を必要とする。
伝統的に、4次元曲面は時空間と時間で離散化され、時空間登録、測地学、統計学が計算される。
しかし、このアプローチは最適以下の解をもたらす可能性があり、本論文で示すように、必要ではない。
対照的に、4次元曲面は空間と時間の両方で連続関数として扱う。
動的球面ニューラルサーフェス (D-SNS) を導入する。
次に、事前の離散化やメッシュ化なしに、これらの連続表現上で、時空間登録、測地線計算、平均4次元形状推定などのコア4次元形状解析タスクを実行する方法を示す。
ニューラル表現を古典リーマン幾何学と統計的形状解析と統合することにより、完全な機能的形状解析を可能にするビルディングブロックを提供する。
4次元の人間と顔のデータセット上でのフレームワークの効率を実証する。
ソースコードと追加の結果はhttps://4d-dsns.github.io/DSNS/で公開されている。
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