A evolução das técnicas de remoção de ruído de malha: de filtros simples ao aprendizado profundo 3D

Neste artigo de visão geral, você aprenderá o que é a eliminação de ruído de malha, quais métodos foram usados e estão sendo usados para eliminar o ruído em malhas poligonais (de filtros clássicos a redes neurais de grafos avançados) e terá uma ideia geral do desenvolvimento a direção.

Por que você precisa de remoção de ruído de malha?

3D- . , ? Twin3d ( ) 3D-, . , , //. , .

3D- . reverse engineering CAD- , . CAD-, — , , , . , .

3D-, , mesh denoising. smoothing, «». 3D- , , . 3D-? , .

- … , (Laplacian smoothing, Taubin smoothing).

Suavização laplaciana — Laplacian smoothing

2003 Bilateral mesh denoising – ( 2D ) . – , : , . 7 , (Bilateral normal filtering for mesh denoising), .

Bilateral Normal Filtering :

$n_i ^ k = \ Lambda (\ sum_ {f_j \ in N_i} A_jW_s (|| c_i-c_j ||) W_r (|| n_i-n_j ||) n_j),$

N_i — f_i , n_j — f_j , A_j — f_j , c_j — f_j ( ), $W (x) = exp (-x ^ 2 / (2 \ sigma ^ 2))$ — , $\ Lambda$ — .

, . W_s (x) — f_i f_j — , . W_r (x) , , . A_j

2015 Guided Mesh Normal Filtering, .

? , , . 3D- , .

mesh denoising, . , , Mesh Denoising via L0 minimization , . , – CAD- .

mesh denoising

2016 Mesh Denoising via Cascaded Normal Regression, . , noisy ground truth (GT) 3D- ( ).

(Synthetic) (Kinect v1, Kinect v2, Kinect Fusion). Synthetic noisy ( ). , . GT Artec Spider c , Microsoft Kinect.

Exemplos do conjunto de dados

– noisy ground truth GT . – . , . , . , .

Pipeline de regressão normal em cascata — Cascaded Normal Regression Pipeline

? -, . -, . , . , mesh denoising.

NormalNet: Learning based Guided Normal Filtering for Mesh Denoising. – , Guided Mesh Normal Filtering. (voxel – ), CNN. .

Pipeline NormalNet — NormalNet pipeline

NormalNet. CNN 4- , , . () — . ResNet, , . . , .

Arquitetura CNN em NormalNet — CNN NormalNet

, CNN , Guided Normal Filtering, . , Guided Normal Filtering.

, DNF-Net: a Deep Normal Filtering Network for Mesh Denoising . , end-to-end . ResNet , .

Arquitetura DNF-Net — DNF-Net

DNF-Net : . multi-scale feature embedding unit . . (. ) , ( ). F .

Unidade de incorporação de recursos em várias escalas — Multi-scale Feature Embedding Unit

residual learning unit . KNN (K-Nearest Neighbors) k . k . “” .

Unidade de aprendizagem residual — Residual learning unit

, , “” . , , .

, — , .. , “” .

Deep learning

, , . , - . 3D DL : .

, Mesh Denoising with Facet Graph Convolutions end-to-end pipeline , (, ) – , . — .

Pipeline de convolução de gráfico de faceta — Facet Graph Convolution pipeline

U-Net, , .

Arquitetura de rede de convolução gráfica — Graph Convolution Network

Gráfico de convolução

U-Net ( ), .

, 3D . - , -: , .

mesh denoising, , , , , ( ), .

Twin3d , mesh denoising . , ;)

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