運動恢復結構

運動恢復結構，是這樣一種巧辦法：只用一組普通的二維照片——相機一邊四處移動、一邊在不同位置拍下的——就把場景的三維形狀，連同每張照片拍攝時相機所在的位置，一併恢復出來。單獨一張平面照片把深度資訊丟掉了——光看一張圖，你說不出任何東西離你有多遠。但若把相機挪上幾步再拍一張，畫面中近處的東西移動得比遠處的東西更明顯，正如你坐在車裡，路邊的籬笆樁飛快地從車窗掠過，而遠山卻幾乎紋絲不動。運動恢復結構，正是從這種位移裡反推出世界的佈局和相機走過的路徑。

它由兩個相互咬合的部分組成，這兩部分的名字也正是它得名的由來。首先，它要在許多張照片之間找到同一些物理點——某扇窗戶的某個角、路面上的同一道裂縫——辦法是在每張影像裡挑出有辨識度的特徵、再把它們匹配起來。然後，它去解一道巨大的拼圖：基本上只存在唯一一組自洽的相機位置、和唯一一種自洽的三維點擺放方式，能夠恰好產生出每張照片裡所看到的那些匹配。解開這道拼圖，就同時得到了「結構」（那些三維點）和「運動」（相機的各個位姿），二者還互相幫著把對方釘得更準。

由此帶來的好處是：一台普通的、移動著的相機，搖身一變成了三維掃描儀。一架繞著建築物盤旋的無人機，把它的影片變成一個三維模型；一部繞著物體走一圈的手機，建起一個可供列印的網格；一個在走廊裡探索的機器人，既恢復出地圖、也恢復出自己穿行其中的軌跡。它的輸出通常是由那些匹配點構成的一團稀疏點雲，連同恢復出的相機路徑，後續步驟可以把它加密成完整的曲面。