平行断层轮廓线的RBF隐函数曲面造型 被引量：9

1

作者 王强 马利庄 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期857-860,共4页

将基于径向基函数 (Radial Basis Function,RBF)的隐函数插值技术应用于平行断层轮廓线的曲面造型 .由于 RBF造型方法以曲面能量最小化为目标 ,因此能够生成较为光滑的曲面 ,其缺点是计算量较大 .文中提出以分段进行曲面重构的局部 RBF... 将基于径向基函数 (Radial Basis Function,RBF)的隐函数插值技术应用于平行断层轮廓线的曲面造型 .由于 RBF造型方法以曲面能量最小化为目标 ,因此能够生成较为光滑的曲面 ,其缺点是计算量较大 .文中提出以分段进行曲面重构的局部 RBF技术来降低问题的规模和复杂度 ,并提出相应的快速隐函数多边形化的算法 .实验结果表明 。 展开更多

关键词 平行断层轮廓线 rbf隐函数 曲面造型 曲面重构 径向基函数 计算机辅助设计

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RBF隐式曲面的离散数据快速重建 被引量：10

2

作者 刘含波 王昕 强文义 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期338-344,共7页

由于三维离散数据具有分布稠密、不均匀,空间拓扑结构未知等特点,突出了大规模散乱数据预处理的重要性。针对空间散乱数据,提出了一种基于径向基函数(RBF)隐式模型的快速曲面重建方法,并实现了隐式曲面的可视化。基于空间法向量约束和... 由于三维离散数据具有分布稠密、不均匀,空间拓扑结构未知等特点,突出了大规模散乱数据预处理的重要性。针对空间散乱数据,提出了一种基于径向基函数(RBF)隐式模型的快速曲面重建方法,并实现了隐式曲面的可视化。基于空间法向量约束和主元分析两种方法进行数据简化和特征提取,采用K-D Tree数据结构进行空间数据分割,将全局模型转化为局部的RBF模型,从而通过求解线性方程组得到模型的权值系数。最后,在局部交叠空间光滑拼接,得到一个代数表达形式的光滑曲面。实验结果表明,该方法适用于任意复杂物体的三维曲面重建,而且具有较高的重建精度。 展开更多

关键词 散乱数据曲面重建 数据预处理 径向基函数 隐式曲面

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基于RBF神经网络的点云数据曲面重建快速算法

3

作者 黄淼 张海朝 +1 位作者 普杰信 李超 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第2期469-472,共4页

在分析现有重构方法局限性的基础上,给出了一种基于神经网络的点云数据重构三维网格形状的快速算法。首先对点云数据进行归一化处理;然后进行特征线提取,并以特征线为基础对曲面进行分割。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的... 在分析现有重构方法局限性的基础上,给出了一种基于神经网络的点云数据重构三维网格形状的快速算法。首先对点云数据进行归一化处理;然后进行特征线提取,并以特征线为基础对曲面进行分割。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点或曲面的控制网格,通过神经网络的权值约束实现曲线段或曲面片之间的连接。实验结果表明,使用该方法能快速获得形状良好的网格曲面。 展开更多

关键词 神经网络 径向基函数 曲面重建 点云

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基于深度学习的隐函数点云表面重建方法

4

作者 胡鑫 何晓谊 孙剑 《工程数学学报》 北大核心 2025年第3期490-508,共19页

随着三维扫描和点云数据处理技术的迅速发展,点云表面重建已成为计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究方向。点云表面重建旨在从离散、不规则分布的点云数据中恢复物体或场景的连续表面。近年来,隐函数方法因其良好的鲁棒性与灵活性... 随着三维扫描和点云数据处理技术的迅速发展,点云表面重建已成为计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究方向。点云表面重建旨在从离散、不规则分布的点云数据中恢复物体或场景的连续表面。近年来,隐函数方法因其良好的鲁棒性与灵活性备受瞩目,特别是深度学习的引入,显著提升了其对复杂几何的重建性能。在此背景下,隐函数用于点云表面重建的研究成果不断涌现,使得追踪和把握其全貌愈加困难,因此迫切需要综述性文献梳理其基本原理、关键技术和发展脉络。鉴于此,首先回顾隐函数在点云表面重建中的基本原理和发展历程,随后从隐函数定义、隐函数类型、技术发展、损失函数、数据集、评价指标六个方面,对现有基于隐函数的点云表面重建方法展开系统性综述。最后,总结了该领域面临的关键挑战,如低质量点云处理、表面重建实时性以及序列点云重建问题,并展望了未来的研究方向。综述期望为从事点云重建及相关领域研究的学者提供全面的技术总结,助力其深入了解领域动态、高效定位前沿问题。 展开更多

关键词 深度学习 隐函数 点云 表面重建

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一种改进的RBF全局优化方法 被引量：2

5

作者 艾依斯 张爱莲 吴义忠 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第15期43-48,共6页

径向基函数(Radial Basis Functions)由于具有良好的近似效果和运算简单的特点,被应用于全局优化中,成为解决黑箱函数全局优化问题的有效方法。然而现有的基于RBF的全局优化算法存在迭代过程中RBF模型重构效率低下,以及采样方法不合理... 径向基函数(Radial Basis Functions)由于具有良好的近似效果和运算简单的特点,被应用于全局优化中,成为解决黑箱函数全局优化问题的有效方法。然而现有的基于RBF的全局优化算法存在迭代过程中RBF模型重构效率低下,以及采样方法不合理导致函数估值次数过多等问题。在此提出几个改进思路:采用基于矩阵分块的增量RBF方法以减少模型重构时间提高效率;采用增量LHD采样方法以确保具有更好的空间填充性;采用算法重启策略以降低估值次数。通过实验验证改进方法的优势。 展开更多

关键词 全局优化 径向基函数 增量重构响应面 增量采样 重启策略

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基于邻域表面特征的隐式神经表示方法

6

作者 于楚飞 苏工兵 +2 位作者 王晶 袁梦 曾文豪 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第7期2111-2118,共8页

隐式神经表示能够实现任意分辨率下的表面重建。现有方法仅使用了坐标信息,未考虑到其邻域表面上的特征对局部形状的贡献,因此难以精确恢复表面上复杂的纹理和拓扑。为此,提出一种采用编码-解码策略的改进模型,提高表面重建的精度。编... 隐式神经表示能够实现任意分辨率下的表面重建。现有方法仅使用了坐标信息,未考虑到其邻域表面上的特征对局部形状的贡献,因此难以精确恢复表面上复杂的纹理和拓扑。为此,提出一种采用编码-解码策略的改进模型,提高表面重建的精度。编码器获取坐标在邻域表面上的特征编码和其在高维空间下的映射编码。在解码器中应用损失自适应加权策略,提高编码信息的利用率。实验结果表明,较现有方法显著提高了重建结果的精度,其重叠度和F-score分别提高了1.458%和1.46%,平均倒角距离降低了0.08。 展开更多

关键词 表面重建 隐式神经表示 符号距离函数 点云 多层感知机 傅里叶变换 编码器

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基于自适应紧支撑径向基函数的点云三维建模 被引量：6

7

作者 刘春 姚银银 吴杭彬 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第1期88-90,94,共4页

激光扫描仪(Laser Scanner,LS)获得的点云数据由海量全离散的矢量坐标点构成。由于点云数据没有明显的形体信息和拓扑关系信息,考虑数据本身蕴含的丰富信息,采用改进后的自适应紧支撑径向基函数(AdaptiveCS-RBF)算法对点云数据进行曲面... 激光扫描仪(Laser Scanner,LS)获得的点云数据由海量全离散的矢量坐标点构成。由于点云数据没有明显的形体信息和拓扑关系信息,考虑数据本身蕴含的丰富信息,采用改进后的自适应紧支撑径向基函数(AdaptiveCS-RBF)算法对点云数据进行曲面重建。在介绍紧支撑径向基函数数学模型的基础上,采用激光扫描获得同济大学孔子头像点云数据进行实例建模,通过比较不同建模参数获得的模型,分析该方法的应用效果。 展开更多

关键词 自适应径向基函数 曲面重建 单元分解 隐式曲面

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基于点云增强优化的泊松重建算法 被引量：13

8

作者 刘涛 高媛 +1 位作者 秦品乐 王丽芳 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期940-943,948,共5页

为了提高大规模散乱点云的重建精度和效率,针对泊松算法在实际工程应用过程中产生的数据空白现象以及不能很好地捕捉重建表面局部细节的缺陷提出了改进。通过对采样点中的异常点进行详细分析,根据分析结果进行相应的降噪后处理,利用双... 为了提高大规模散乱点云的重建精度和效率,针对泊松算法在实际工程应用过程中产生的数据空白现象以及不能很好地捕捉重建表面局部细节的缺陷提出了改进。通过对采样点中的异常点进行详细分析,根据分析结果进行相应的降噪后处理,利用双三次样条插值方程拟合曲面,能够很好地修复孔洞,解决点云模型全局偏移的问题,形成新的采样点,采用最小二乘法精确计算并调整了点云数据法向量;实验解决了传统算法重建的面片质量问题,使重建出的表面细节更加显著。实验结果表明,该方法具有良好的适用性,具有较高的重建效率和精度。 展开更多

关键词 点云重建 双三次样条插值方程 最小二乘法 泊松方程 隐式曲面 孔洞修复

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岩土工程可靠度分析的改进响应面法研究 被引量：9

9

作者 黄靓 易伟建 汪优 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期370-374,共5页

为了提高响应面法的计算效率和精度,对现有的全局响应面法进行了改进。采用径向基函数(RBF)神经网络,代替目前常用的BP网络,迭代过程中在超锥体的范围内构造响应面,逼近隐式的非线性功能函数。数值算例分析表明,与通常的响应面法相比,... 为了提高响应面法的计算效率和精度,对现有的全局响应面法进行了改进。采用径向基函数(RBF)神经网络,代替目前常用的BP网络,迭代过程中在超锥体的范围内构造响应面,逼近隐式的非线性功能函数。数值算例分析表明,与通常的响应面法相比,改进全局响应面法的迭代次数和有限元分析次数均大幅减少,节省机时,有利于提高计算精度。同时,以浅基础和挡土墙为工程背景进行可靠度分析,表明该方法能以较快的收敛速度和较少的有限元分析次数,获得较高精度的可靠度指标,适用于岩土工程的可靠度分析。 展开更多

关键词 可靠度分析 响应面 rbf神经网络 隐式功能函数 岩土工程

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基于径向基函数和自适应单元分解的大规模散乱点云快速重构 被引量：7

10

作者 吕方梅 习俊通 马登哲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期1300-1303,共4页

径向基函数用于散乱数据的插值和拟合具有精确和稳定的优点,但是它不适合大规模点集的曲面重构。把径向基函数和单元分解原理综合起来,提出一种大规模散乱点云的隐式曲面快速重构算法。把整体定义域自适应细分成一系列稍微重叠的子域,... 径向基函数用于散乱数据的插值和拟合具有精确和稳定的优点,但是它不适合大规模点集的曲面重构。把径向基函数和单元分解原理综合起来,提出一种大规模散乱点云的隐式曲面快速重构算法。把整体定义域自适应细分成一系列稍微重叠的子域,基于径向基函数在各子域上计算局部表面,最后采用单元分解函数对局部表面进行加权混合得到全局的重构表面。方法适于处理数量较大和分布密度变化较大的点云数据重构。 展开更多

关键词 隐式曲面 径向基函数 单元分解 曲面重构

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径向基函数网络的隐式曲面方法 被引量：4

11

作者 李道伦 卢德唐 +1 位作者 孔祥言 吴刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期1142-1148,共7页

将径向基函数网络与隐式曲面构造原理相结合,提出一种构造隐式曲面的方法.首先以描述物体曲面的隐式函数为基础构造三元显式函数,然后用径向基函数网络逼近显式函数,最后从神经网络的仿真超曲面得到描述物体的封闭曲面;并证明了在理论... 将径向基函数网络与隐式曲面构造原理相结合,提出一种构造隐式曲面的方法.首先以描述物体曲面的隐式函数为基础构造三元显式函数,然后用径向基函数网络逼近显式函数,最后从神经网络的仿真超曲面得到描述物体的封闭曲面;并证明了在理论上此等值面可以以任意精度逼近物体曲面.该方法具有光滑度高、稳定性好,尤其适用少量采样点情形等特点.实验表明,它具有很强的造型能力. 展开更多

关键词 隐式曲面 径向基函数网络 曲面重建 拟合

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基于径向基函数的曲面重建算法 被引量：10

12

作者 方林聪 汪国昭 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期728-731,共4页

针对基于传统径向基函数的数据插值方法在重建大量数据点云曲面时的困难,提出将数据点先分割再分别重建的方法.将点云的包围盒沿坐标轴分割,两两合并相邻的方块,使得方块相互重叠且覆盖整个包围盒.对每个包围盒内的点用径向基函数方法插... 针对基于传统径向基函数的数据插值方法在重建大量数据点云曲面时的困难,提出将数据点先分割再分别重建的方法.将点云的包围盒沿坐标轴分割,两两合并相邻的方块,使得方块相互重叠且覆盖整个包围盒.对每个包围盒内的点用径向基函数方法插值,利用窗口函数将每个函数限制在各小方盒内求和得到最终的整体插值曲面.借助MC(marching cubes)方法得到三角网格曲面.每个方块内点云的重建过程可以并行实现,因此该方法非常适用于对重建效率要求较高的场合. 展开更多

关键词 点云 曲面重建 径向基函数(rbf) 分割

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点云数据集的隐式曲面重构研究进展 被引量：9

13

作者 徐利敏 吴刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第B11期19-23,28,共6页

点云数据的曲面重建就是对扫描设备获得的物体散乱数据点重建三维物体表面,它被广泛应用于计算机动画、目标识别、数据可视化以及地理信息系统。点云的隐式曲面重建由于能够去除点云噪声,修补孔洞和裂缝,不需要拼接和平滑等后续处理,成... 点云数据的曲面重建就是对扫描设备获得的物体散乱数据点重建三维物体表面,它被广泛应用于计算机动画、目标识别、数据可视化以及地理信息系统。点云的隐式曲面重建由于能够去除点云噪声,修补孔洞和裂缝,不需要拼接和平滑等后续处理,成为点云数据集曲面重构的重要方法。文中综述了目前一些主要的隐式曲面重构方法,就隐式模型以及相应的曲面重构算法的优缺点进行了分析比较,并对隐式曲面重构存在的问题和未来发展方向作了相应的分析和讨论。 展开更多

关键词 点云数据 曲面重建 隐式函数

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高速列车车头表面三维重建算法 被引量：3

14

作者 刘长英 王喜超 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期529-533,共5页

针对现有三维重建方法在高速列车车头三维表面重建中存在二义性的问题,提出了一种改进的泊松曲面重建算法来对高速列车车头进行表面三维重建.采用混合滤波器对点云数据进行预处理,采用改进的罚函数对泊松曲面重建算法进行最小化,通过改... 针对现有三维重建方法在高速列车车头三维表面重建中存在二义性的问题,提出了一种改进的泊松曲面重建算法来对高速列车车头进行表面三维重建.采用混合滤波器对点云数据进行预处理,采用改进的罚函数对泊松曲面重建算法进行最小化,通过改进阈值法消除等值面提取时的二义性,实现了对高速列车车头表面较为精确的重建.结果证明,该方法具有较高的重构精度与效率,对于高速列车车头的三维重建具有良好的适用性. 展开更多

关键词 高速列车车头 三维重建 隐式曲面函数 泊松曲面重建 点云预处理 算法最小化 罚函数 等值面提取

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基于快速傅立叶变换实现点云的表面重构 被引量：1

15

作者 刘金玲 唐棣 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第3期260-261,271,共3页

根据微分几何斯托克斯定理的散度理论,利用面积分和体积分之间的转换关系,将表面重构问题用求隐函数的特征函数问题实现。调用快速傅立叶变换FFTW(The Fastest Fourier Transform in the West)软件包,根据点的位置和法向量计算傅立叶系... 根据微分几何斯托克斯定理的散度理论,利用面积分和体积分之间的转换关系,将表面重构问题用求隐函数的特征函数问题实现。调用快速傅立叶变换FFTW(The Fastest Fourier Transform in the West)软件包,根据点的位置和法向量计算傅立叶系数,通过逆变换求出特征函数,选择合适的阈值提取表面的等值面,对于非均匀采样通过采样密度的加权系数进一步计算合理的阈值。实验表明这种通过隐函数方式实现点云的表面重构取得了良好的结果。 展开更多

关键词 隐函数 FFTW 表面重构 特征函数

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未标定图像序列的隐式曲面重建方法

16

作者 江永全 彭强 陈锦雄 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期677-681,687,共6页

为了提高未标定图像序列三维重建得到的几何模型的质量,提出特征点检测算法,以得到更多的匹配点.其主要思想是在首帧图像指定密集的网格,在网格点附近确定最容易跟踪的特征点,利用迭代方法得到子像素精度的特征点坐标,然后用稀疏特征集... 为了提高未标定图像序列三维重建得到的几何模型的质量,提出特征点检测算法,以得到更多的匹配点.其主要思想是在首帧图像指定密集的网格,在网格点附近确定最容易跟踪的特征点,利用迭代方法得到子像素精度的特征点坐标,然后用稀疏特征集的金字塔Lucas-Kanade光流跟踪算法跟踪这些特征点,再用自标定算法,重建出相对均匀和稠密的三维点云,最后利用基于径向基函数(RBF)的隐式曲面重建算法,生成目标的表面模型.多个图像序列的重建结果表明,本方法对纹理丰富的场景能够获得较好的重建结果. 展开更多

关键词 基于图像的建模 三维重建 rbf隐式曲面重建 特征检测与跟踪

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改进的微分流形曲面重建算法 被引量：2

17

作者 李瑞 韩慧妍 韩燮 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第5期1325-1330,共6页

为提高大规模散乱点云的重建精度和效率,在RBF隐式曲面重建算法的基础上提出一种改进算法。减少平凡RBF中心点数,降低方程组求解规模,采用八叉树对待重建的点云进行分割,根据各点主曲率的Hausdorff距离提取模型中的特征点。为从整体上... 为提高大规模散乱点云的重建精度和效率,在RBF隐式曲面重建算法的基础上提出一种改进算法。减少平凡RBF中心点数,降低方程组求解规模,采用八叉树对待重建的点云进行分割,根据各点主曲率的Hausdorff距离提取模型中的特征点。为从整体上构建模型,避免繁杂的拼接操作,将RBF曲面的规则定义域扩展到微分流形上,为每一个分块点云建立坐标卡,通过求解线性方程组得到模型的权值系数,利用最短距离为控制顶点建立基函数,通过复合流形曲面上的单位分解和控制顶点得到最终模型。实验结果表明,该算法适用于任意拓扑的曲面重建,具有较高的重建效率和精度。 展开更多

关键词 点云重建 微分流形 rbf函数 HAUSDORFF距离 隐式曲面

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使用局部支撑径向基函数的隐式曲线曲面几何迭代算法 被引量：9

18

作者 王海波 刘韬 +5 位作者 刘圣军 位文言 刘新儒 刘平波 白燕羽 陈月安 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1755-1764,共10页

由散乱数据稳定重构曲线曲面,在变分拟插值方法的基础之上,提出了使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法.首先,根据给定数据点的法向构造隐式函数的非零约束,构造计算隐函数系数的迭代格式,并讨论其收敛性;然后,在此基础上引入加速... 由散乱数据稳定重构曲线曲面,在变分拟插值方法的基础之上,提出了使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法.首先,根据给定数据点的法向构造隐式函数的非零约束,构造计算隐函数系数的迭代格式,并讨论其收敛性;然后,在此基础上引入加速因子,对隐式迭代算法进行加速,同时讨论了加速算法的收敛性;最后,为了降低迭代过程空间和时间的复杂度,给出了一种加速算法的改进版本.数值实验表明,使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法对曲线曲面重构是有效的,并对部分信息缺失、非均匀分布、带噪声采样数据的重构也达到了较好的效果,且实现简单,易于并行. 展开更多

关键词 隐式几何迭代算法 加速因子 局部支撑径向基函数 曲线曲面重构 拟插值

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