DeepSDF : Learning Continuous Signed Distance Functions for Shape Representation

计算机图形学,3D计算机视觉和机器人技术社区已经提出了多种方法来表示3D几何图形以进行渲染和重构。
这些提供了在保真度,效率和压缩能力之间的权衡。 在这项工作中,我们介绍了DeepSDF,这是一种学习到的连续形状的符号距离函数(SDF)表示形式,可以实现高质量的形状表示,部分和嘈杂的3D输入数据的内插和完成。  DeepSDF和它的经典对应物一样,通过连续的体积场表示形状的表面:该点的大小表示到表面边界的距离,符号表示该区域是在内部(-)还是外部 (+)形状,因此我们的表示形式将形状的边界隐式编码为学习函数的zero-level-set同时明确表示空间的分类是否为内部形状的一部分。 解析或离散体素形式的经典SDF通常代表单个形状的表面,而DeepSDF可以表示一整类形状。 

1.

提出了一种高效,高效率,完全连续的生成型3D建模的新颖表示方法。 我们的方法使用了SDF的概念,但是与普通的表面重建技术不同,该技术将SDF离散成规则的网格以进行评估和测量去噪,相反,我们学习了生成模型来产生这样的连续场。
   所提出的连续表示可以直观地理解为学习的形状条件分类器,其决策边界是形状本身的表面,如图2所示。我们的方法与其他尝试将潜在空间映射到3D复杂形状分布的作品具有共同的方面[54],但在中心表示上却存在重大差异。

DeepSDF : Learning Continuous Signed Distance Functions for Shape Representation

虽然定义为SDF的隐式表面的概念在计算机视觉和图形社区中已广为人知,但以前没有工作尝试直接学习SDF的连续,可概括的3D生成模型。
我们的贡献包括:(i)建立具有连续隐式曲面的生成形状条件3D建模,(ii)基于概率自动解码器的3D形状学习方法,以及(iii)演示和应用 此公式可以塑造模型并完成。 我们的模型可产生具有复杂拓扑结构的高质量连续表面,并通过定量比较获得最新的结果,以进行形状重构和完成。 作为我们方法有效性的一个示例,我们的模型仅使用7.4 MB(兆字节)的内存来表示整个形状类别(例如,成千上万的3D椅子模型),例如,不到模型的一半。 单个未压缩的5123 3D位图的内存占用空间(16.8 MB)。 

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