We propose an efficient method to compute a small set of integer-constrained cone singularities, which induce a rotationally seamless conformal parameterization with low distortion. Since the problem only involves discrete variables, i.e., vertex-constrained positions, integer-constrained angles, and the number of cones, we alternately optimize these three types of variables to achieve tractable convergence. Central to high efficiency is an explicit construction algorithm that reduces the optimization problem scale to be slightly greater than the number of integer variables for determining the optimal angles with fixed positions and numbers, even for high-genus surfaces. In addition, we derive a new derivative formula that allows us to move the cones, effectively reducing distortion until convergence. Combined with other strategies, including repositioning and adding cones to decrease distortion, adaptively selecting a constrained number of integer variables for efficient optimization, and pairing cones to reduce the number, we quickly achieve a favorable tradeoff between the number of cones and the parameterization distortion. We demonstrate the effectiveness and practicability of our cones by using them to generate rotationally seamless and low-distortion parameterizations on a massive test data set. Our method demonstrates an order-of-magnitude speedup (30$\times$ faster on average) compared to state-of-the-art approaches while maintaining comparable cone numbers and parameterization distortion.


翻译:本文提出一种高效方法,用于计算小规模整数约束锥奇异点集合,该集合可诱导产生具有低畸变的旋转无缝共形参数化。由于该问题仅涉及离散变量(即顶点约束位置、整数约束角度及锥点数量),我们通过交替优化这三类变量以实现可处理的收敛过程。高效计算的核心在于一种显式构造算法,该算法能将优化问题规模缩减至略大于整数变量数量的水平,从而在固定位置和数量的条件下确定最优角度,即使对于高亏格曲面亦是如此。此外,我们推导出一种新的导数公式,使得锥点位置可动态调整,从而有效降低畸变直至收敛。结合其他策略——包括重定位与增加锥点以降低畸变、自适应选择约束整数变量数量以提升优化效率,以及通过锥点配对减少数量——我们快速实现了锥点数量与参数化畸变之间的有利权衡。通过在大量测试数据集上生成旋转无缝且低畸变的参数化结果,我们验证了所提出锥点计算方法的有效性与实用性。与现有先进方法相比,本方法在保持相当锥点数量与参数化畸变的同时,实现了数量级的速度提升(平均加速30倍)。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2023】SEGA:结构熵引导的图对比学习锚视图
专知会员服务
23+阅读 · 2023年5月10日
专知会员服务
12+阅读 · 2021年6月20日
误差反向传播——CNN
统计学习与视觉计算组
30+阅读 · 2018年7月12日
语义分割中的深度学习方法全解:从FCN、SegNet到DeepLab
炼数成金订阅号
26+阅读 · 2017年7月10日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
误差反向传播——CNN
统计学习与视觉计算组
30+阅读 · 2018年7月12日
语义分割中的深度学习方法全解:从FCN、SegNet到DeepLab
炼数成金订阅号
26+阅读 · 2017年7月10日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员