Many computational algorithms applied to geometry operate on discrete representations of shape. It is sometimes necessary to first simplify, or coarsen, representations found in modern datasets for practicable or expedited processing. The utility of a coarsening algorithm depends on both, the choice of representation as well as the specific processing algorithm or operator. e.g. simulation using the Finite Element Method, calculating Betti numbers, etc. We propose a novel method that can coarsen triangle meshes, tetrahedral meshes and simplicial complexes. Our method allows controllable preservation of salient features from the high-resolution geometry and can therefore be customized to different applications. Salient properties are typically captured by local shape descriptors via linear differential operators -- variants of Laplacians. Eigenvectors of their discretized matrices yield a useful spectral domain for geometry processing (akin to the famous Fourier spectrum which uses eigenfunctions of the derivative operator). Existing methods for spectrum-preserving coarsening use zero-dimensional discretizations of Laplacian operators (defined on vertices). We propose a generalized spectral coarsening method that considers multiple Laplacian operators defined in different dimensionalities in tandem. Our simple algorithm greedily decides the order of contractions of simplices based on a quality function per simplex. The quality function quantifies the error due to removal of that simplex on a chosen band within the spectrum of the coarsened geometry.


翻译:许多应用于几何的计算算法处理形状的离散表示。有时有必要先简化或粗化现代数据集中的表示,以实现可行或加速处理。粗化算法的效用既取决于表示的选取,也取决于具体的处理算法或算子,例如使用有限元法进行模拟、计算贝蒂数等。我们提出了一种新颖方法,能够粗化三角网格、四面体网格和单纯复形。该方法可控制性地保留高分辨率几何中的显著特征,因此可针对不同应用进行定制。显著属性通常通过线性微分算子(拉普拉斯算子的变体)的局部形状描述符捕获。其离散化矩阵的特征向量为几何处理提供了一个有用的谱域(类似于著名的傅里叶谱,后者利用导数算子的特征函数)。现有的保谱粗化方法使用拉普拉斯算子的零维离散化(定义在顶点上)。我们提出了一种广义谱粗化方法,该方法同时考虑在不同维度上定义的多重拉普拉斯算子。我们的简单算法基于每个单纯形的质量函数贪婪地决定单纯形收缩的顺序。该质量函数量化了在粗化几何的选定谱带内去除该单纯形所导致的误差。

0
下载
关闭预览

相关内容

【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
88+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
19+阅读 · 2020年9月6日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
VIP会员
最新内容
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
10+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
9+阅读 · 6月4日
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
11+阅读 · 6月4日
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
7+阅读 · 6月4日
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
7+阅读 · 6月3日
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
21+阅读 · 6月2日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员