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Demeter:来自真实世界的作物植物形态的参数化模型

计算机视觉与模式识别 2025-10-21 v1

摘要

学习物体的 3D 参数化形状模型在视觉和图形学中日益受到欢迎,并在 3D 重建、生成、理解和仿真中显示出广泛的实用性。尽管存在针对人类和动物的强大模型,但用于建模植物的等价方法仍不足。本文提出了 Demeter,一个数据驱动的参数化模型,对植物形态的关键因素(包括拓扑结构、形状、关节和变形)进行编码,形成紧凑的学习表示。不同于以往参数化模型,Demeter 能够处理跨越不同物种的可变形状拓扑,并建模三种形状变化来源:关节、子组件形状变化和非刚性变形。为推进作物植物建模,我们收集了一个来自大豆农场的大规模、标注准确的数据集作为测试平台。实验表明,Demeter 能够有效地合成形状、重建结构并模拟生物物理过程。代码和数据可在 https://tianhang-cheng.github.io/Demeter/ 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.16377,
  title  = {Demeter: A Parametric Model of Crop Plant Morphology from the Real World},
  author = {Tianhang Cheng and Albert J. Zhai and Evan Z. Chen and Rui Zhou and Yawen Deng and Zitong Li and Kejie Zhao and Janice Shiu and Qianyu Zhao and Yide Xu and Xinlei Wang and Yuan Shen and Sheng Wang and Lisa Ainsworth and Kaiyu Guan and Shenlong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16377},
  year   = {2025}
}

备注

ICCV 2025