簡化3d曲面的算法？

Question

我有一組接近表面的3d點。 但是，每個點都會出現一些錯誤。 此外，點集包含的點數遠遠多於表示底層表面所需的點數。

我正在尋找的是一種算法來創建一個新的（小得多）點集，表示一個簡化，更平滑的表面版本（原諒沒有比“簡化，更平滑”更好的定義）。 底層表面不是數學表面，所以我不希望將數據集擬合到某些數學函數中。

Answer 1

我不建議將其作為點雲處理，而是建議使用Delaunay三角剖分對網格進行三角測量： http ： //en.wikipedia.org/wiki/Delaunay_triangulation

然后抽取網格。 您可以研究抽取算法，但是您可以使用僅合並具有相似法線的相鄰tris的算法獲得非常好的快速和臟的結果。

Answer 2

基於點的表面模型簡化存在幾種不同的技術，包括：

• 聚類;
• 粒子模擬;
• 迭代簡化。

查看調查：

M. Pauly，M。Gross和LP Kobbelt。 有效簡化點采樣曲面。 參見“可視化會議論文集”，第163-170頁，華盛頓特區，2002年.IEEE。

Answer 3

我認為你正在尋找'細節水平'算法。

一個簡單的實現方法是將您的音量（曲面）分成若干個子卷。 從每個子體積中的點，選擇一個代表點（例如最接近中心的點，或最接近平均值的點，或平均值等）。 使用這些點重繪表面。

您可以調整子卷的數量來動態增加/減少細節。

Answer 4

我通過尋找對表面曲率貢獻很小的頂點（點）來解決這個問題。 找到從每個頂點出現的所有邊，並取出它們的對（？）的點積。 代表非常淺的“山丘”的點將對向巨大的角度（接近180度）並且具有小的點積。

那些具有最小數字的頂點將成為移除的候選者。 然后它們周圍的頂點將形成一個平面。

或類似的東西。

Answer 5

谷歌為Hugues Hoppe和他的“表面重建”工作。

表面重建用於找到適合點雲的網格表面; 但是，這種方法產生了很多三角形。 然后，您可以應用網格縮小技術來減少多邊形數量，從而最大限度地減少錯誤。 例如，您可以查看OpenMesh的抽取方法。

OpenMesh

Hugues Hoppe

Answer 6

除非你以某種方式對你的表面進行參數化，否則我不確定你如何決定哪些點帶有相似的信息（因此可以扔掉）。

我猜你可以隨意選擇一堆點來擺脫，但這聽起來不像你想做的那樣。

也許彼此靠近的點（對於'near'的某些定義）可以被認為包含類似的信息，因此減少為每個這樣的組的單個代表。

你能提供更多細節嗎？

Answer 7

在沒有網格三角形和索引約束的情況下簡化點雲更簡單。

平滑和簡化是不同的任務。 為了簡化雲計算，您應首先通過制作您所擁有的噪聲類型，頻率和方向特性以及比較類型減少的噪聲配置文件來消除噪聲偽影。 好的法線載體是helfpul。

這里有一個關於使用delauney，voronoi和k最近鄰數學的5-6個簡化的文檔：

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.10.9640&rep=rep1&type=pdf

2008年的后續版本： http ： //www.wseas.us/e-library/transactions/research/2008/30-705.pdf

這是最近的c ++版本： https ： //github.com/tudelft3d/masbcpp/blob/master/src/simplify.cpp