Ein Forscher-Team von Nvidia hat einen neuen Algorithmus entwickelt, mit dessen Hilfe sich aus einer Reihe von Photos eines Objekts ganz einfach ein 3D-Modell davon erstellen läßt. Der "Nvidia 3D MoMa" getaufte Algorithmus könnte es Filmern, Architekten, Designern, FX-Spezisliasten oder auch Spieleentwicklern ermöglichen, Objekt schnell in eine Grafik-Engine wie etwa Unreal oder ein 3D-Programm zu importieren, um damit zu arbeiten - den Maßstab verändern, das Material wechseln, mit verschiedenen Lichteffekten experimentieren oder es in einer 3D-Szenerie nutzen.
Wie Nvidia 3D MoMa funktioniert
Die neue Methode hat gegenüber anderen den Vorteil, nicht nur sehr schnell zu sein, sondern auch die resultierenden 3D Modelle in Form eines 3D-Meshs mit texturierten Materialien exportieren zu können, einem üblichen Format, welches mit vorhandenen 3D-Grafik-Engines und 3D-Modellierungssoftware kompatibel ist.
Das von Nvidia 3D MoMa exportierte 3D-Modell besteht aus drei Komponenten: dem aus Dreiecken bestehenden 3D-Mesh-Modell, den Parametern für die Texturen, aus denen das Objekt besteht sowie den Parametern für die Beleuchtung der Szene. Diese umfassenden Daten erleichtern den Einsatz des 3D Modells in anderen Anwendungen. Laut Nvidia kann 3D MoMa mit einem einzigen Nvidia Tensor Core Grafikprozessor Dreiecksmodelle innerhalb einer Stunde erstellen.
Demo mittels Jazzinstrumenten
Um die Fähigkeiten von Nvidia 3D MoMa zu demonstrieren, sammelte das Team von Nvidia zunächst etwa 100 Bilder von fünf Jazzband-Instrumenten - Trompete, Posaune, Saxophon, Schlagzeug und Klarinette - aus verschiedenen Blickwinkeln.
Der Algorithmus rekonstruierte dann aus diesen 2D-Bilder jeweils 3D-Modelle der einzelnen Instrumente, die als 3D-Meshes dargestellt wurden. Das Nvidia-Team nahm die Instrumente dann aus ihren ursprünglichen Szenen heraus und importierte sie zur Bearbeitung in die Nvidia Omniverse 3D-Simulationsplattform. In jeder herkömmlichen Grafik-Engine kann die Textur einer von Nvidia 3D MoMa generierten Form einfach ausgetauscht werden - das Team hat dies z. B. mit dem Trompetenmodell getan und den ursprünglichen Kunststoff mit durch Gold, Marmor, Holz oder Kork ersetzt.
Zur Demonstration ließ das Nvidia-Team die Instrumente in eine Cornell-Box fallen - ein klassischer Grafiktest für die Rendering-Qualität. Sie zeigten, dass die virtuellen Instrumente genauso auf Licht reagieren wie in der realen Welt, wobei die glänzenden Blechblasinstrumente hell reflektieren und die matten Trommelfelle das Licht absorbieren. Diese neuen, durch inverses Rendering erzeugten Objekte können als Bausteine für eine komplexe animierte Szene verwendet werden, die im Finale des Videos als virtuelle Jazzband präsentiert wird.
Wer mehr wissen will, findet hier das Forschungspaper zu Nvidia 3D MoMa.
