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符号距离函数(SDF)。为此,我们通过高阶变分公式明确考虑SDF梯度的跳跃集(该集合与曲面的中轴重合),该公式在远离此间断集的方向上沿梯度方向施加线性增长约束。SDF的程函方程和零水平集作为约束条件强制执行。为使该变分问题在计算上可行,采用了Ambrosio-Tortorelli型相场近似,其关联的相场函数隐式描述中轴。该方法针对无向点云表示的曲面实现,通过神经网络同时近似SDF和相场。实验表明该方法在近场和全局均具有高精度。与其他方法的定量和定性比较展示了所提方法的优越性。

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
长文本表示学习概述
云栖社区
15+阅读 · 2019年5月9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
文本分析 | 常用距离/相似度 一览
数说工作室
26+阅读 · 2017年10月12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
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 · 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
1+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 · 5月29日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
1+阅读 · 今天2:42
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
2+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31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
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 · 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
1+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