Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Bc. Jan Bartoň
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Michal Španěl, Ph.D.
Reviewer: prof. Ing. Adam Herout, Ph.D.
This thesis focuses on creating a digital 3D human head avatar from monocular video using 3D Gaussian Splatting and deep learning. The proposed solution combines SMIRK for estimating FLAME parameters with RGBAvatar, which uses them to continuously build and render a Gaussian head representation. The thesis also includes a web interface connected to the computational backend via WebSocket, processing video or webcam input. The resulting application enables continuous head avatar reconstruction and visualization. Qualitative tests show that the avatar is visually stable during common head movements and expression changes and practically usable for interactive head visualization. The main contribution is the practical integration of SMIRK and RGBAvatar into a unified pipeline for interactive 3D visualization.
3D Gaussian Splatting, 3D head reconstruction, digital avatar, monocular video, FLAME, SMIRK, RGBAvatar
Date of defence
17.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
B
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (předseda) doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D. (místopředseda) Dr. Ing. Petr Peringer (člen) Ing. Matěj Grégr, Ph.D. (člen) Ing. Jakub Husa, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Michal Španěl, Ph.D.
Pan Bartoň od počátku projevoval mimořádný zájem o téma, zkoumal existující metody a technologie a pracoval velmi usilovně. Ve své demonstrační aplikaci propojil několik netriviálních dílčích modulů do funkčního celku, což považuji za velmi dobrý výsledek. Hlubší pochopení principů metod a možná i přesnější formulace a uchopení cílů by mu pomohlo akcelerovat tempo práce a posunout se k vlastním návrhům a zajímavějším experimentům.
Téma souvisí s trendem posledních let, kdy se techniky Gaussian Splatting (GS) prosazují jako efektivní způsob reprezentace 3D scény i ve spojení s metodami hlubokého učení. Konkrétní zaměření práce na tvorbu digitálního 3D avatara tváře a demonstraci současných technik vzniklo iniciativou studenta, kterého aktivně zajímá problematika 3D reprezentace tváře ve spojení s klasifikací výrazu. Bakalářská práce měla být prvním krokem pro porozumění současným metodám. Cílem bylo nalézt a propojit vhodné metody do funkční demonstrační aplikace.
Všechny požadované body zadání byly splněny.
S literaturou student pracoval aktivně a naprosto samostatně. Potřebné metody si sám vyhledal a prostudoval v míře dostatečné pro jejich využití a integraci do funkčního celku.
Hlubší pochopení dílčích metod by studentovi pomohlo rychleji identifikovat chyby a problematické části jeho řešení, a také si uvědomit přínos metod, které využívá, což je důležité pro popis jím navrženého řešení a realizaci vhodných experimentů.
Student byl aktivní, průběžně konzultoval aktuální stav řešení bakalářské práce a další kroky.
Technická zpráva byla dokončena včas. Revize textu byla náročnější. Pan Bartoň píše pěkný text s květnatými větami, ale pro technickou zprávu je stručné technické vyjadřování a přesná odborná terminologie důležitější.
Není známa.
Grade proposed by supervisor: B
Reviewer’s reportprof. Ing. Adam Herout, Ph.D.
Zadání je náročnější a řešitel pracoval s náročnými a moderními metodami strojového učení a počítačové grafiky a vytvořil funkční, zajímavé řešení. Jistou slabinou je technická zpráva, která se v některých ohledech úplně nedrží zaběhlých zvyklostí (reportování výsledků experimentů, strukturování odborného textu).
Evaluation level: more difficult assignment
Cílem práce je pracovat a experimentovat s hodně komplexními metodami strojového učení a rekonstrukce 3D scén. Řešitel se seznámil s několika vhodnými metodami, provedl s nimi vlastní experimenty a jistě se při řešení práce mnohému naučil.
Technická zpráva je v některých ohledech značně upovídaná; na mnoha místech by bylo vhodnější text více strukturovat a volit úspornější vyjádření. Vyhodnocení experimentů je provedeno formou tabulek, přitom v oboru je zvykem spíše využívat grafů, které umožňují daleko pohodlnější srovnání. Ve vyhodnocení je patrné ne úplně dokonalé pochopení problematiky – například hlásit absolutní hodnoty konkrétních ztrátových funkcí (tab. 5.1) nemá žádný smysl. Text ne dobře odděluje návrh, implementaci a experimenty a celkově nemá ideální strukturu.
Po formální stránce je text velice kvalitní a je vidět, že řešitel nespolehl příliš na využití asistentů na bázi umělé inteligence a text sepisoval sám. Text někdy používá kolokviální formulace (velice často "gausovky"). Rozložení tabulek je často nevhodné a místo tabulek by bylo často na místě využívat grafy.
Řešitel vytvořil zajímavé řešení s webovým UI a výpočetním backendem, které pracuje v reálném čase. Demonstrační video vhodně ukazuje možnosti (i limity) řešení.
Práce nesměřovala k bezprostřednímu nasazení/využití. Řešitel se při řešení práce jistě mnohému naučil a vytvořené řešení by mohlo sloužit jako solidní základ nějaké další aplikace.
Evaluation level: assignment fulfilled
Evaluation level: is within the usual extent
Řešitel cituje velké množství odborných zdorjů a je patrné, že se při řešení bakalářské práce mnohému naučil a do problematiky do značné míry pronikl. Nepodařilo se mu dostatečně si osvojit (a použít) obvyklé způsoby vyhodnocování a reportování výsledků a strukturu odborného textu.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová