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点云如真似幻 运算智能跃升精准重建古迹再现
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞 报导】   2021年01月26日 星期二

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科技与人文社会的汇聚力量大,能够为历史、文化及建筑等不同领域注入活力,藉由点云智能技术能够提升产品技术打造奇迹再现。国研院国网中心於2011年建置算图农场,对外提供高速运算动画及特效算图服务,以科技协助驱动文化产业应用及培育人才,协助产出高品质的电影特效及动画影片。

国研院国网中心点云运算技术可以协助古迹保存修复、影视创作应用及建筑竣工检验等用途,图为记者会与会贵宾合影。(摄影/陈复霞)
国研院国网中心点云运算技术可以协助古迹保存修复、影视创作应用及建筑竣工检验等用途,图为记者会与会贵宾合影。(摄影/陈复霞)

「点云」(point cloud)是以光达(LiDAR;光学雷达的简称)扫描量测物体,运用雷射光反射定位来接收真实物体反射光的时间和数位记录,巨量反射点由数百万至数十亿个点群聚产生的,每个点都是以快速获取该物体大量且精确的三维座标,在电脑中结合这些反射点,即可建构该物体的立体模型。国研院国网中心艺术科技运算组组长郭嘉真表示,藉由演算法将点云拼接缝合为模型,再结合彩色数位相片,将该物体的正确颜色敷贴於模型上,即可在电脑中建置3D彩色模型;而拼接缝合及侦错自动校色是该技术的两大特色。

以「点云」技术在电脑中建构各种物品、古迹与其他建筑物的3D模型,并以人工智慧(AI)技术使异常点云校正所需时间由现有的6个月缩减为1个月,缩减数位修复的时间和人力。点云算图技术现今拓展不同的应用层面,例如古迹维护、建筑工程、自动驾驶、数位城市等领域。

力弘科技总经理黄寅睿以电影《少年Pi的奇幻漂流》制作时的经验为例说明,当时与好莱坞方面协调所需的大量数据如何妥善运算耗费半年,而今与国网中心的合作案效能提升,公司只需将大量的扫描数据上传至国网中心提供的环境,透过点云技术自行解算,可省下时间去做其他的事情,也不用担心商用电脑设备的建置更新必须投入大量成本却恐难以回收。

国研院国网中心艺术科技运算组组长郭嘉真表示,以现有技术来说,点云资料多少会产生错误的色彩对应,例如树叶摇晃时会对应到天空的颜色失真,或是电脑无法辨识错判残留人影。过去修复类似缺陷的方法就是设法改善量测技术与环境条件,或是采用人工处理区域异常点云重新切割及手动着色,不但费时费工且效果有限。郭嘉真表示,国网中心提供云端算图农场的点云解算服务及「校正异常点云资料之方法」并行,透过AI辨识异常点云并自动修正色彩,可补充或强化现有产品技术。

「校正异常点云资料之方法」为国研院国网中心自主研发的点云改良技术,为使用AI技术来区分出颜色正常点云与颜色异常点云,完成辨别後再以最近邻回归法及雷射反射强度进行校正,以颜色正常的点云对颜色异常点云重新着色,自动修正模型色彩更有真实感和精确性,也大幅缩减人工处理时间。此技术已实际应用於新竹市日本海军第六燃料厂新竹支厂及台北市齐东诗舍的(台湾文学基地)数位场景再造,协助古迹保存与活化运用。

目前此技术正在申请台湾及美国专利,并且已建置於云端算图农场做为点云解算的加值服务,让有点云模型修正需求的客户可以透过平台结合高速运算优势自动优化点云的呈现效果。

国研院国网中心主任史晓??表示,不从商业角度来看,科技协助让人文、艺术上的收获更重要,透过算图技术产生的文化资产价值很宝贵。国网中心以服务为主,期??所提供的点云运算、超级电脑等平台,能够补充让不同产业的品质提升,甚或产生新模式。未来希??能将点云技术授权给点云软体研发业者、光达系统厂商、扫描量测厂商、空间资讯应用等业者。

**图说**

图左起为肯特动画导演张永昌、新竹市政府文化局??局长李欣耀、新竹市政府??市长沈慧虹、国研院国网中心主任史晓??、国立台湾文学馆馆长苏硕??、国研院国网中心组长郭嘉真、力弘科技总经理黄寅睿合影。(摄影/陈复霞)

關鍵字: 点云  云端运算  算图农场  人工智能  量测  Dressing udstyr  力弘科技 
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