We propose a template-driven triangulation framework that embeds raster- or segmentation-derived boundaries into a regular triangular grid for stable PDE discretization on image-derived domains. Unlike constrained Delaunay triangulation (CDT), which may trigger global connectivity updates, our method retriangulates only triangles intersected by the boundary, preserves the base mesh, and supports synchronization-free parallel execution. To ensure determinism and scalability, we classify all local boundary-intersection configurations up to discrete equivalence and triangle symmetries, yielding a finite symbolic lookup table that maps each case to a conflict-free retriangulation template. We prove that the resulting mesh is closed, has bounded angles, and is compatible with cotangent-based discretizations and standard finite element methods. Experiments on elliptic and parabolic PDEs, signal interpolation, and structural metrics show fewer sliver elements, more regular triangles, and improved geometric fidelity near complex boundaries. The framework is well suited for real-time geometric analysis and physically based simulation over image-derived domains.


翻译:我们提出了一种模板驱动的三角剖分框架,将基于栅格或分割得到的边界嵌入规则三角形网格,以实现图像衍生域上稳定的偏微分方程离散化。与可能触发全局连通性更新的约束Delaunay三角剖分不同,本方法仅对边界穿过的三角形进行重新三角剖分,保留基础网格结构,并支持无同步并行计算。为确保确定性与可扩展性,我们基于离散等价类与三角形对称性对所有局部边界相交构型进行分类,构建有限符号查找表,将每种情况映射至无冲突的重新三角剖分模板。我们证明所得网格具有封闭性、有界角度特性,且兼容基于余切的离散化方案及标准有限元方法。在椭圆/抛物型偏微分方程、信号插值与结构度量方面的实验表明,该方法能减少狭长单元、生成更规则的三角形,并在复杂边界附近提升几何保真度。该框架非常适用于图像衍生域的实时几何分析与基于物理的仿真。

0
下载
关闭预览

相关内容

图像分割方法综述
专知会员服务
56+阅读 · 2020年11月22日
【学界】基于条件深度卷积生成对抗网络的图像识别方法
GAN生成式对抗网络
16+阅读 · 2018年7月26日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
2+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
2+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《第四代军事特种作战部队选拔与评估》
专知会员服务
0+阅读 · 3分钟前
不对称优势上升:自主系统如何强化海上拒止
专知会员服务
0+阅读 · 35分钟前
《人工智能赋能电磁战》(报告)
专知会员服务
2+阅读 · 4月17日
【CMU博士论文】迈向可扩展的开放世界三维感知
前馈式三维场景建模
专知会员服务
1+阅读 · 4月17日
相关VIP内容
图像分割方法综述
专知会员服务
56+阅读 · 2020年11月22日
相关资讯
【学界】基于条件深度卷积生成对抗网络的图像识别方法
GAN生成式对抗网络
16+阅读 · 2018年7月26日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
2+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
2+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 · 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