风中的布：通过仿真进行物理测量的案例研究

对于我们周围的许多物理现象，我们已经建立了精巧的模型来解释其行为。然而，由于潜在因果物理参数（包括材料属性和外力）数量众多，从视觉观测中测量物理属性具有挑战性。在本文中，我们提出在从未见过真实样本的情况下测量风中布料的潜在物理属性。我们的解决方案是以仿真为核心的迭代细化过程。该算法通过运行观测现象的仿真并将当前仿真与真实世界观测进行比较，逐步更新物理模型参数。对应性使用嵌入函数来度量，该函数将物理上相似的样本映射到邻近点。我们考虑风中布料的案例研究，以卷曲的旗帜为主要示例——一种看似简单但物理上高度复杂的现象。基于布料的物理及其视觉表现，我们提出了嵌入函数的一个实例化。对于这一映射，建模为深度网络，我们引入了一个谱层，将视频体分解为时序谱功率及对应频率。我们的实验表明，所提方法在从真实世界视频测量布料材料属性和外部风力这一任务上优于先前工作。