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变分层次曲面分割的相场方法。 (英语) 兹比尔1469.65060

摘要:在本文中,我们提出了一种相场模型,将曲面分割为边界长度最小的路径连接段。相场提供了一个强大的工具来表示具有控制宽度的扩散界面,并在变分框架中对其进行优化。我们演示了如何使用相场函数的乘法组合来有效计算单位的层次划分。这会产生关联的地图集层次结构,其图表自然重叠,因此非常适合纹理映射等应用程序。此外,我们通过PDE约束优化方法获得了失真最小化分段,其中相场模型允许直接使用拉格朗日演算。以下N.夏普K.起重机[“变曲面切割”,ACM Trans.Graph.37,No.4,1–13(2018;doi:10.1145/3197517.3201356)],Yamabe方程被视为约束条件,该方程允许计算分段展平引起的畸变。通过这种方式,我们获得了曲面分割中变分问题的端到端扩散公式,这些公式易于计算处理。各种示例说明了该方法的灵活性和健壮性。

MSC公司:

65天18分 计算机图形、图像分析和计算几何的数值方面
65D17号 计算机辅助设计(曲线和曲面建模)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿滕,M。;Falcidieno,B。;Spagnuolo,M.,基于拟合图元的分层网格分割,Vis。计算。,22, 181-193 (2006)
[2] Aubin,T.,《黎曼几何中的一些非线性问题》,《施普林格数学专著》(1998),施普林格·柏林-海德堡:施普林格-柏林-海德堡-柏林,海德堡·Zbl 0896.53003号
[3] Ben-Chen,M。;Gotsman,C。;Bunin,G.,曲率公式和公制缩放保角展平,计算。图表。论坛,27449-458(2008)
[4] 贝尔托齐,A.L。;Flenner,A.,高维数据分类图上的扩散界面模型,多尺度模型。模拟。,10, 1090-1118 (2012) ·Zbl 1259.68215号
[5] Bobenko,A.I。;Springborn,B.A.,单形曲面的离散Laplace-Beltrami算子,离散计算。地理。,38, 740-756 (2007) ·Zbl 1144.65011号
[6] 博茨,M。;Kobbelt,L.,多分辨率建模的重新网格化方法,(2004年欧洲制图协会/ACM SIGGRAPH几何处理研讨会论文集(2004),ACM出版社:ACM出版社,纽约,美国纽约),185
[7] Chazelle,B。;多布金,D.P。;北卡罗来纳州Shouraboura。;Tal,A.,《多面体表面分解策略:实验研究》,计算。地理。理论应用。,7, 327-342 (1997) ·Zbl 1133.52305号
[8] 陈,Y。;Davis,T.A。;海格,W.W。;Rajamanickam,S.,算法887:CHOLMOD,超节点稀疏cholesky因子分解和更新/停机,ACM Trans。数学。软质。,35, 22:1-22:14 (2008)
[9] 科恩·斯坦纳,D。;Morvan,J.M.,《受限Delaunay三角剖分和正态循环》,(第十九届计算几何会议论文集-SCG’03(2003),ACM出版社:美国纽约州纽约市ACM出版社),312·Zbl 1422.65051号
[10] Davis,T.A.,算法832:UMFPACK V4.3——非对称模式多波前方法,ACM Trans。数学。软质。,30, 196-199 (2004) ·Zbl 1072.65037号
[11] 唐德尔,P。;Wojtowytsch,S.,《保持一致:路径连通性及其实现的相场版本》(2018)
[12] Dondl,P.W。;Lemenant,A。;Wojtowytsch,S.,具有拓扑约束的薄弹性结构的相场模型,Arch。定额。机械。分析。,223, 693-736 (2017) ·Zbl 1366.35182号
[13] Dondl,P.W。;诺瓦加,M。;沃思,B。;Wojtowytsch,S.,连通约束下周长的相场近似,SIAM J.Math。分析。,51, 3902-3920 (2019) ·Zbl 1433.49017号
[14] Dziuk,G.,任意曲面上Beltrami算子的有限元,(Hildebrandt,S.;Leis,R.,偏微分方程和变分法。偏微分方程与变分法,数学讲义,第1357卷(1988),施普林格:施普林格-柏林),142-155·Zbl 0663.65114号
[15] 埃里克森,J。;Har-Peled,S.,《将曲面最佳切割成磁盘》,《离散计算》。地理。,31, 37-59 (2004) ·Zbl 1060.68129号
[16] 加兰,M。;Willmott,A。;Heckbert,P.S.,《多边形曲面上的分层人脸聚类》,(2001年交互式3D图形研讨会论文集-SI3D’01(2001),美国纽约州纽约市ACM出版社),49-58
[17] Guennebaud,G。;雅各布,B。;其他(2010),Eigen,v3
[18] Hornung,P。;伦普夫,M。;Simon,S.,《非线性弹性板壳材料优化》(2020年)·兹比尔1459.49028
[19] 朱利叶斯,D。;克雷沃,V。;Sheffer,A.,《D-charts:准可开发网格分割》,(计算机图形论坛(2005),Citeser),581-590
[20] Katz,S。;Tal,A.,使用模糊聚类和切割的层次网格分解,ACM Trans。图表。,22, 954-961 (2003)
[21] Lai,Y.K。;周庆云。;胡S.M。;Martin,R.R.,特征敏感网格分割,(2006年ACM固体和物理建模研讨会论文集-SPM’06(2006),ACM出版社:美国纽约州纽约市ACM出版社),17
[22] Lévy,B。;佩蒂让,S。;雷,N。;Maillot,J.,用于自动纹理地图集生成的最小二乘保角贴图,ACM Trans。图表。,21, 362-371 (2002)
[23] 李,M。;考夫曼医学博士。;Kim,V.G。;所罗门,J。;Sheffer,A.,《OptCuts:曲面切割和参数化的联合优化》,ACM Trans。图表。,37, 1-13 (2019)
[24] 连战,J.M。;Amato,N.M.,多面体的近似凸分解,(2007年ACM固体和物理建模研讨会论文集-SPM’07(2007),ACM出版社:美国纽约州纽约市ACM出版社),121
[25] 马木,K。;Ghorbel,F.,《三维网格近似凸分解的简单有效方法》,(2009年IEEE第16届国际图像处理会议(ICIP)(2009),IEEE),3501-3504
[26] 莫迪卡。;莫托拉,S.,Un esempio di\(\operatorname{\Gamma}^-\)-收敛,波尔。Unione Mat.意大利语。,B、 5、14、285-299(1977年)·Zbl 0356.49008号
[27] Nocedal,J.,用有限存储更新拟Newton矩阵,数学。计算。,35, 773 (1980) ·Zbl 0464.65037号
[28] Piponi,D。;Borshukov,G.,通过模型毛皮和纹理混合实现细分曲面的无缝纹理映射,(第27届计算机图形和交互技术年会论文集-SIGGRAPH’00(2000),ACM出版社:美国纽约州纽约市ACM出版社),471-478
[29] Poranne,R。;塔里尼,M。;Huber,S。;Panozzo,D。;Sorkine-Hornung,O.,《自动切割:UV映射的同时变形和切割优化》,ACM-Trans。图表。,36, 1-11 (2017)
[30] Schoen,R.M。;Yau,S.T.,《微分几何讲座》(1994),国际出版社:马萨诸塞州剑桥国际出版社·Zbl 0830.53001号
[31] Shamir,A.,网格分割技术综述,计算。图表。论坛,271539-1556(2008)·Zbl 1162.68769号
[32] 夏普,北。;Crane,K.,可变表面切割,ACM Trans。图表。,37, 1-13 (2018)
[33] 索利曼,Y。;斯莱普切夫,D。;Crane,K.,保角展平的最佳锥奇异性,ACM Trans。图表。,37, 1-17 (2018)
[34] 斯普林伯恩,B。;施罗德,P。;Pinkall,U.,三角形网格的保角等价,ACM Trans。图表。,27, 1-11 (2008)
[35] 斯塔德鲍尔,P。;Mlakar,D。;塞德尔,H.P。;斯坦伯格,M。;Zayer,R.,表面细胞结构的交互式建模及其在增材制造中的应用,计算机。图表。论坛,39,277-289(2020)
[36] Tausch,J。;White,J.,《复杂几何上边界积分算子稀疏表示的多尺度基础》,SIAM J.Sci。计算。,24, 1610-1629 (2003) ·Zbl 1036.65099号
[37] 瓦希特,A。;Biegler,L.T.,《关于大规模非线性规划中点内滤波器线性搜索算法的实现》,数学。程序。,106,25-57(2006年)·Zbl 1134.90542号
[38] 山内,H。;甘霍尔德,S。;扎耶,R。;Seidel,H.P.,高斯曲率驱动的网格分割,Vis。计算。,21, 659-668 (2005)
[39] 扎耶,R。;Mlakar,D。;斯坦伯格,M。;Seidel,H.P.,曲面自然镶嵌的分层场,ACM Trans。图表。,37, 1-15 (2019)
[40] 周,K。;Synder,J。;郭,B。;Shum,H.Y.,Iso-charts:使用光谱分析的拉伸驱动网格参数化,(2004年欧洲制图学会/ACM SIGGRAPH几何处理研讨会论文集(2004),计算机械协会:美国纽约州纽约市计算机械协会),45-54
[41] Zhu,T。;Ye,C。;Chai,S。;Fu,X.M.,参数化贪婪切割构造,计算。图表。论坛,39,191-202(2020)
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