高频火焰重建：基于高斯函数的时空表示方法

我们提出一种方法，通过高斯函数时空表示从有限摄像机视角重建动态火焰。由于火焰的波动性、透明质感以及丰富的高频特征，捕获和重建火焰及其动力学过程极具挑战性。尽管面临这些挑战，我们仍致力于仅用三个视角重建火焰，这就需要求解受约束不足的几何问题。我们通过结合稠密多视角立体图像与单目深度先验，将静态背景与动态火焰区域分离。火焰以3D流场形式初始化，该流场通过融合各视角的稠密光流投影得到。为捕捉火焰的高频特征，每个3D高斯函数编码了寿命和线性速度，以匹配稠密光流。为确保跨摄像机的亚帧时间对齐，我们采用自定义硬件同步模式，从而能够在经济实惠的通用硬件上重建火焰。我们在大量重建实验中进行了定性和定量验证，证明该方法在多样且具挑战性的真实火焰场景中表现稳健。