L'évolution des techniques de débruitage des mailles: des filtres simples au deep learning 3D

Dans cet article de présentation, vous apprendrez ce qu'est le débruitage de maillage, quelles méthodes ont été utilisées et sont utilisées pour éliminer le bruit sur les maillages polygonaux (des filtres classiques aux réseaux de neurones graphiques avancés), et aurez une idée générale du développement la direction.

Pourquoi avez-vous besoin d'un débruitage du maillage?

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

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

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

- … , (Laplacian smoothing, Taubin smoothing).

Lissage laplacien — 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 — , New Jersey — f_j , Un J — f_j , c_j — f_j ( ), $W (x) = exp (-x ^ 2 / (2 \ sigma ^ 2))$ — , $\ Lambda$ — .

, . W_s (x) — f_j — , . W_r (x) , , . Un 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.

Exemples de l'ensemble de données

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

Pipeline de régression normale en cascade — 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, , . . , .

Architecture CNN dans NormalNet — CNN NormalNet

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

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

Architecture DNF-Net — DNF-Net

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

Unité d'intégration de fonctionnalités multi-échelles — Multi-scale Feature Embedding Unit

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

Unité d'apprentissage résiduel — Residual learning unit

, , “” . , , .

, — , .. , “” .

Deep learning

, , . , - . 3D DL : .

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

Pipeline de convolution de graphe à facettes — Facet Graph Convolution pipeline

U-Net, , .

Architecture de réseau à convolution graphique — Graph Convolution Network

Graphique de convolution

U-Net ( ), .

, 3D . - , -: , .

mesh denoising, , , , , ( ), .

Twin3d , mesh denoising . , ;)

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