本發明專利技術公開了一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，包括步驟1：將3D商品模型通過UV展開技術，將3D模型的表面展開至一個二維平面上，以便為其創建UV坐標，從而生成一個無縫的UV布局。完成UV展開后，表面紋理和材質信息可以通過這些UV坐標被映射和應用。接下來，從3D模型中提取其表面的顏色、凹凸度、反射材質參數，并將這些信息保存為2D紋理圖像，供后續貼圖使用，本發明專利技術涉及計算機視覺技術領域，本發明專利技術的有益效果是，該系統結合了商品的3D模型和三維重建技術，允許用戶自定義其3D資產并無縫集成到任何視頻中，無需任何3D渲染知識。旨在簡化視頻編輯過程，提高效率和易用性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三維重建領域，特別是一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統。
技術介紹
1、近年來，廣告植入視頻制作行業正面臨著多重壓力，既包括制作費用的大幅下降及員工待遇問題，也涉及外資視頻平臺崛起所帶來的人才流失。由于外資平臺的強勢進入，本土視頻制作公司必須考慮如何更有效地回收影像化投資，以降低風險，并尋求創新的變現模式。然而，由于資金流動緊張，他們與制作公司之間的合作變得更加謹慎且資金有限。
2、與此同時，傳統電視臺和廣告主也陷入困境。隨著電視收視率的不斷下滑，老套的廣告模式變得越來越無效。年輕觀眾早已掌握了通過錄影設備跳過廣告的技巧，使得廣告無法有效傳達。此外，盡管網絡廣告試圖填補這一空白，但觀眾對網絡廣告的厭惡感與日俱增，甚至使用廣告攔截軟件來避開廣告，這種趨勢尤其在年輕觀眾中越來越普遍。這使得無論是傳統媒體還是新興媒體都面臨著如何突破廣告傳達障礙、吸引并抓住觀眾心境的巨大挑戰。
3、在視頻編輯和處理的領域，影片制作、商業廣告拍攝和虛擬現實內容創建都涉及大量的資源投入，這使得獲取或重新捕獲視頻素材的過程往往既昂貴又耗費時間。尤其對于非專業人員來說，要將虛擬對象無縫地插入到現有視頻中，以創造出逼真的視覺效果，這是一項非常艱巨的任務，并且操作復雜，對技術要求較高。
4、隨著虛擬現實、增強現實以及社交媒體內容創作的快速發展，市場上對簡化視頻編輯過程的方案需求變得愈加迫切。如今的用戶希望能夠輕松地在視頻中加入各種對象，以增強視覺吸引力和互動性，從而提升內容的質量和觀賞體驗。
5、然而，要達成這一目標，須克服多重技術和操作上的挑戰。首先，虛擬對象與真實場景的空間一致性至關重要。要保證插入的對象與視頻中的人物和環境完美契合，需考慮光照、角度、陰影因素。其次是時間一致性，即對象在視頻中的存在需符合影片的時間線和動態變化，不能突兀或打破原有的流暢性。
6、這一系列復雜的因素導致廣告植入視頻制作行業進入了一個轉型的臨界點。內容持有者、制作公司、廣告主以及平臺方必須共同尋找創新和可持續的模式，以應對日益復雜的市場環境，實現各自的商業目標。在這種背景下，行業內的合作與創新變得比以往任何時候都更為重要。
7、為了解決視頻內容制作領域的諸多問題，我們需要建立一個有效的機制，使更多資金能夠合理流向視頻內容制作企業，同時為廣告主和觀眾創造更多價值。為此，我們開發出一種基于3d產品植入廣告視頻中的新技術，并結合自主研發的先進人工智能技術進行驗證。這項革新不僅能促使資金更好地分配到內容制作企業，還能為廣告主提供精準且高效的推廣途徑，同時為觀眾帶來更加自然、有趣的觀影體驗。
8、通過這種新技術，我們致力于優化各方的利益：內容制作者能夠獲得更穩定和可觀的收入，從而提升創作質量；廣告主能夠通過更具影響力和沉浸感的廣告形式來擴大品牌曝光；觀眾則可以在不被商業廣告打擾的情況下，享受更加優質的影視內容。
9、為此，我們的3d商品視頻廣告植入系統應運而生，它結合商品的3d模型和三維重建技術，允許用戶自定義他們的3d資產，并無縫地將其集成到任何視頻中，無需任何3d渲染知識。該系統簡化了視頻編輯過程，使之更高效、更易用，同時提供高質量的視覺輸出。從而，用戶可輕松將自己的想象或周圍環境中的物體融入任何視頻創作過程中。我們公司通過該ai驅動的產品植入平臺旨在將各企業連接起來，解決視頻內容相關行業的難題，通過在視頻制作后或電視放映/公映后的作品中數字化進行產品植入，提高收益。這種獨特的廣告方法不僅能吸引更多流量，還能在電影、電視劇中通過角色道具或背景展示實際工作或產品，增進廣告效果。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種3d商品視頻廣告植入系統，該系統結合了商品的3d模型和三維重建技術，允許用戶自定義其3d資產并無縫集成到任何視頻中，無需任何3d渲染知識。旨在簡化視頻編輯過程，提高效率和易用性，同時提供高質量的視覺輸出。通過利用這一ai驅動的平臺，本專利技術希望連接各企業，解決視頻內容相關行業中的難題，尤其是在視頻制作完成后或電視/電影放映后，通過數字化手段進行產品植入，從而提高收益。這種獨特的廣告方法能夠吸引更多流量，并通過在電影、電視劇中角色道具或背景中的展示，增強廣告效果。
2、實現上述目的本專利技術的技術方案為，一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統，包括以下步驟：
3、步驟1：將3d商品模型通過uv展開技術，將3d模型的表面展開至一個二維平面上，以便為其創建uv坐標，從而生成一個無縫的uv布局，完成uv展開后，表面紋理和材質信息可以通過這些uv坐標被映射和應用，接下來，從3d模型中提取其表面的顏色、凹凸度、反射材質參數，并將這些信息保存為2d紋理圖像，供后續貼圖使用；
4、步驟2：運用基于深度學習的視頻三維重建方法，對待插入視頻進行數據采集、特征提取、優化內參三個步驟，通過梯度下降法調整相機內參，使得重投影誤差最小化，最終估測出相機的內參數；
5、步驟3：結合步驟2計算出的相機的內參數和待插入視頻中連續幀的運動變化，運用基于深度學習的視頻三維重建方法，估計相機的外參數；
6、步驟4：根據步驟二和步驟三得到的相機內外參數，使用基于深度學習的方法執行三維重建，根據估計的位姿和深度信息，將當前幀的深度圖轉換為三維點云，將當前幀的點云與全局點云進行融合，生成更完整、更稠密的點云數據，最終，通過這些稀疏點云數據，為三維重建提供基礎；
7、步驟5：將二維平面坐標系中的點轉換成三維空間中的坐標，用以對應深度信息和空間位置關系；
8、步驟6：使用ransac估計平面函數計算三維空間中待植入點的平面法向量，以此約束待植入對象的方向，確保其與接觸點的平面垂直，避免翻轉或傾斜，從而獲得更加自然的視覺效果；
9、步驟7：將基于深度學習的視頻三維重建方法中的相機坐標系轉換為pytorch3d框架下的坐標系，以便在此框架下進行旋轉矩陣和平移向量的操作與運算；
10、步驟8：在pytorch3d坐標系中，通過待植入視頻每一幀中相機的運動角度和位移量，計算出在當前幀中三維模型的運動角度與位移量，以準確描繪物體的動態變化；
11、步驟9：結合步驟1中獲得的紋理貼圖，運用pytorch3d框架，進行多視角渲染，生成真實感較高的三維模型圖像；
12、步驟10：通過風格遷移技術，使得三維模型的明暗度更貼近原視頻的畫風，與環境無縫融合，從而提升整體視覺一致性；
13、步驟11：用戶在操作界面中選擇需要植入目標物的位置，這將在后續的插入操作中作為第一幀的基礎定位點；
14、步驟12：使用光流估計法計算商品在下一幀中的像素位置，使其能動態跟隨視頻的實際背景運動；
15、步驟13：根據步驟1提取的3d模型，利用步驟6中的平面法向量對其進行方向約束，并結合步驟12所得的運動預測位置、步驟8中的3d模型位姿和步驟10的風格本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟2具體為：
3.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟3具體為：
4.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟4具體為：
5.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟6具體為：
6.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟7具體為：
7.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟9具體為：
8.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟10具體為：
9.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3D商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟12具體為：
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【技術特征摘要】
1.一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟2具體為：
3.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟3具體為：
4.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統，其特征在于，所述步驟4具體為：
5.根據權利要求1所述一種基于三維重建和渲染的3d商品植入視頻算法與系統...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蘭勇，王治國，段盛晴，孫榛，趙禹齊，
申請(專利權)人：信華信大連軟件服務股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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