众趣分享 | 浅谈三维重建（空间计算）技术原理

三维重建(3D Reconstruction)是计算机视觉和空间计算技术中的一项核心技术，旨在从二维信息中恢复出三维模型或场景。这项技术通过处理来自不同来源的数据（如图像、视频或传感器数据），构建出能够准确反映真实物体或环境的三维表示。三维重建技术是虚拟现实（VR），实景三维，元宇宙，游戏等领域构建虚拟数字空间的基础技术，能够实现对物理空间最完整、最深度的信息采集。

三维重建包含两个重要阶段：数据采集和数据制作。

空间数据采集阶段‌

• ‌深度信息采集‌：通过专业设备（如激光雷达传感器、结构光传感器等）或算法（如单目图像AI深度估算模型）获取场景中物体的深度信息。
• 单目图像深度估计也是一种获取场景中物体深度的AI方法，它仅依赖于RGB相机采集得到的彩色图像便能快速估算物体深度。因为人类通过两个眼睛的视差来实现对距离的估算，但事实上我们用单个眼睛也可以大致估算出距离，这是因为脑已经记住了一些规律，比如已知大小的物体在图像中越小则距离越远、近处的物体会挡住远处的物体等。利用这一原理，众趣科技通过积累的数百万专业设备扫描的三维数据集，以彩色图为输入、深度信息为标注（答案）训练出"单目图像深度估算Al模型，实现无需深度传感器、仅采集空间图像即可实现三维重建。深度估算模型的诞生，推动了众趣轻量级VR采集产品的诞生，让VR拍摄进入大众的日常生活成为可能。
• 激光雷达传感器向物体发射一束光，并通过接收装置测量光线反射或散射回来的时间差，从而计算出物体离采集设备的距离，得到物体的深度信息。如果再配上一个角度测量装置，测量光线发射的角度，结合已知的距离信