利用计算机程序法 罗马一天内就可以"建成"

秋子淡无痕

据《每日科学》网9月16日报道,美国研究人员发明了一种计算机程序法,利用数以千万计的罗马照片,在一天内就合成了罗马的三维图像,打破了“罗马不是一天建成的”神话.
俗话说,罗马古城不是一天建成的.建罗马斗兽场用了10年时间,建造圣彼得大教堂几乎用了一个世纪.但现在“建”这座城市,包括这些标志性建筑,可以在短短几个小时内被数字化“建成”.华盛顿大学开发了一种新的计算程序法,利用成千上万张照片,在一天内就合成了罗马的三维图像.


华盛顿大学研究人员利用网上大量的罗马城旅游照片,“重建”了整座罗马城.数字版的罗马由15万张旅游照片组成.计算机分析每一张照片,并将它们组合,创建一个三维数字模型,总共花了21个小时.通过这个模型,观众可以尽览罗马的所有标志性建筑,从特雷维喷泉到万神殿,再到西斯廷教堂内.

华盛顿大学计算机科学与工程学院的一名助理教授萨米尔·阿嘎沃尔(Sameer Agarwal)将于今年10月的计算机视觉国际展览大会上展示这一模型,他说:“如何匹配这些大规模的图像是一大挑战”.这份报告的合著者之一,开发旅游摄影软件的康奈尔大学的助理教授诺亚斯内夫利(Noah Snavely)说:“在旅游摄影技术和Photosynth软件的帮助下,我们基本上可以重建罗马城市的各个地标性建筑,从而重建整个城市”.

除了罗马,研究小组还重“建”了克罗地亚海滨城市杜布罗夫尼克,在不到23小时的时间内,350台电脑联网,利用了6万张照片;重建意大利威尼斯,在65小时内,500台电脑联网,利用了25万张图像.

阿嘎沃尔称,从地标建筑到城市,从数百张照片到数十万张照片,工作量越来越大.以前版本的旅游摄影软件要将每张照片与对应的景点相配,但随着照片增加,匹配工作也相应增加,25万张照片需要500台电脑花一年的时间去处理,100万张需要10年时间处理.现在新开发的软件使工作人员对照片的处理变得高效而准确,新版本比旧版本快100倍,匹配工作量减少了很多.新版本还使用并行处理技术,使其能够同时在多台计算机上运行,或通过因特网连接的远程服务器,同时进行匹配工作.新的,更快的软件使得有可能“建造”更为壮观的项目.

赛茨说:“现在,我们可以在一天时间内有条不紊地重“建”一座城市,并开始将它们的建设模式化.” 他还说:“这种技术能够为网民提供一个虚拟现实的网上地图查询体验,该软件还可以建立城市的自动视频游戏,它也可能是用于建筑的城市数字化保存,或与在线地图整合.”

该研究得到美国国家科学基金会,美国海军研究实验室、微软研究室和谷歌的大力支持.

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