We propose a novel variational method to compute a highly accurate global signed distance function (SDF) to a given point cloud. To this end, the jump set of the gradient of the SDF, which coincides with the medial axis of the surface, is explicitly taken into account through a higher-order variational formulation that enforces linear growth along the gradient direction away from this discontinuity set. The eikonal equation and the zero-level set of the SDF are enforced as constraints. To make this variational problem computationally tractable, a phase field approximation of Ambrosio-Tortorelli type is employed. The associated phase field function implicitly describes the medial axis. The method is implemented for surfaces represented by unoriented point clouds using neural network approximations of both the SDF and the phase field. Experiments demonstrate the method's accuracy both in the near field and globally. Quantitative and qualitative comparisons with other approaches show the advantages of the proposed method.


翻译:我们提出了一种新颖的变分方法,用于计算给定点云的高精度全局有符号距离函数(SDF)。为此,通过高阶变分公式显式考虑了SDF梯度的跳跃集(即曲面中轴),该公式在该不连续集沿着梯度方向之外强制线性增长。将程函方程和SDF的零水平集作为约束条件实施。为使得该变分问题在计算上可行,采用了Ambrosio-Tortorelli类型的相场近似,对应的相场函数隐式描述了中轴。该方法针对无方向点云表示的曲面实现,利用了神经网络对SDF和相场两者的近似。实验证明了该方法在近场和全局范围内的精度。与其他方法的定量和定性比较显示了所提方法的优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

稀疏点云感知的表示学习
专知会员服务
9+阅读 · 2月9日
【牛津大学博士论文】深度学习算法的渐近分析,186页pdf
通过条件梯度进行结构化机器学习训练,50页ppt与视频
专知会员服务
13+阅读 · 2021年2月25日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月16日
Arxiv
0+阅读 · 3月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
4+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员