从落叶中看风:端到端可微逆图学习推断看不见的力
计算机视觉与模式识别
2025-12-02 v1
摘要
计算机视觉领域的一个长期目标是建模视频中的运动,而运动背后的表示,即导致物体变形和移动的看不见的物理相互作用,仍 largely未被探索。在本文中,我们研究如何从视觉观察中恢复看不见的力,例如通过观察落叶落地来估计风场。我们的关键创新是端到端可微的逆图学习框架,能够直接从视频中联合建模物体几何、物理属性和相互作用。通过反向传播,我们的方法实现从物体运动中恢复力表示。我们在合成和真实场景上进行验证,结果表明该方法能够从视频中推断出合理的力场。此外,我们展示了该方法的潜在应用,包括基于物理的视频生成和编辑。我们希望我们的工作为理解和建模像素背后的物理过程提供启发,弥合视觉与物理学之间的鸿沟。请参阅我们的 \href{https://chaoren2357.github.io/seeingthewind/}{项目页面}获取更多视频结果。
引用
@article{arxiv.2512.00762,
title = {Seeing the Wind from a Falling Leaf},
author = {Zhiyuan Gao and Jiageng Mao and Hong-Xing Yu and Haozhe Lou and Emily Yue-Ting Jia and Jernej Barbic and Jiajun Wu and Yue Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00762},
year = {2025}
}
备注
Accepted at NeurIPS 2025