# Gaussian Haircut：使用股线对齐 3D 高斯模型进行人体头发重建

[**论文**](https://arxiv.org/abs/2409.14778) | [**项目页面**](https://eth-ait.github.io/GaussianHaircut/)

本仓库包含了 Gaussian Haircut 的官方实现，这是一种基于股线的人体头发重建方法，用于单目视频。

## 入门指南

### Linux 平台

1. **安装 CUDA 11.8**

   按照 https://developer.nvidia.com/cuda-11-8-0-download-archive 上的说明进行操作。

   确保：
   - PATH 包含 <CUDA_DIR>/bin
   - LD_LIBRARY_PATH 包含 <CUDA_DIR>/lib64

   该环境仅在此 CUDA 版本下进行了测试。

2. **安装 Blender 3.6** 以创建股线可视化

   按照 https://www.blender.org/download/lts/3-6 上的说明进行操作。

3. **克隆仓库并运行安装脚本**

   ```bash
   git clone git@github.com:eth-ait/GaussianHaircut.git
   cd GaussianHaircut
   chmod +x ./install.sh
   ./install.sh
   ```

### Windows 平台

1. **安装 CUDA 11.8**
    - 从 https://developer.nvidia.com/cuda-11-8-0-download-archive 下载并安装
    - 默认安装路径：C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.8

2. **安装 Blender 3.6**
    - 从 https://www.blender.org/download/lts/3-6 下载并安装
    - 默认安装路径：C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.6

3. **安装 Visual Studio 2019 Build Tools**
    - 从 https://visualstudio.microsoft.com/vs/older-downloads/ 下载并安装
    - 选择"C++构建工具"工作负载
    - 默认安装路径：C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\BuildTools

4. **安装 COLMAP**
    - 从 https://github.com/colmap/colmap/releases 下载并安装
    - 确保将COLMAP添加到系统PATH环境变量中

5. **安装 micromamba**
    - 从 https://mamba.readthedocs.io/en/latest/installation.html 下载并安装

6. **克隆仓库并运行安装脚本**

    ```cmd
    git clone git@github.com:eth-ait/GaussianHaircut.git
    cd GaussianHaircut
    install.bat
    ```

## 重建

1. **录制单目视频**

   参考项目页面上的示例，并尽可能减少运动模糊。

2. **设置重建场景的目录**

   将视频文件放入其中，并将其重命名为 raw.mp4

3. **运行脚本**

Linux:
   ```bash
   export PROJECT_DIR="[/path/to/]GaussianHaircut"
   export BLENDER_DIR="[/path/to/blender/folder/]blender"
   DATA_PATH="[path/to/scene/folder]" ./run.sh
   ```

Windows:
   ```cmd
   set PROJECT_DIR=[path\to\]GaussianHaircut
   set DATA_PATH=[path\to\scene\folder]
   run.bat
   
   # 或在PowerShell中运行:
   set PROJECT_DIR=[path\to\]GaussianHaircut
   set DATA_PATH=[path\to\scene\folder]
   .\run.bat
   ```

   该脚本执行数据预处理、重建以及使用 Blender 进行最终可视化。使用 Tensorboard 查看中间可视化结果。

## 许可证

此代码基于 3D Gaussian Splatting 项目。有关条款和条件，请参阅 LICENSE_3DGS。其余代码根据 CC BY-NC-SA 4.0 分发。

如果此代码对您的项目有帮助，请引用以下论文。

## 引用

```
@inproceedings{zakharov2024gh,
   title = {Human Hair Reconstruction with Strand-Aligned 3D Gaussians},
   author = {Zakharov, Egor and Sklyarova, Vanessa and Black, Michael J and Nam, Giljoo and Thies, Justus and Hilliges, Otmar},
   booktitle = {European Conference of Computer Vision (ECCV)},
   year = {2024}
} 
```

## 链接

- [3D Gaussian Splatting](https://github.com/graphdeco-inria/gaussian-splatting)
- [Neural Haircut](https://github.com/SamsungLabs/NeuralHaircut): FLAME 拟合管线、股线先验和发型扩散先验
- [HAAR](https://github.com/Vanessik/HAAR): 头发上采样
- [Matte-Anything](https://github.com/hustvl/Matte-Anything): 头发和身体分割
- [PIXIE](https://github.com/yfeng95/PIXIE): FLAME 拟合的初始化
- [Face-Alignment](https://github.com/1adrianb/face-alignment), [OpenPose](https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose): 用于 FLAME 拟合的关键点检测