Unsigned Distance Fields (UDFs) are a natural implicit representation for open surfaces but, unlike Signed Distance Fields (SDFs), are challenging to triangulate into explicit meshes. This is especially true at high resolutions where neural UDFs exhibit higher noise levels, which makes it hard to capture fine details. Most current techniques perform within single voxels without reference to their neighborhood, resulting in missing surface and holes where the UDF is ambiguous or noisy. We show that this can be remedied by performing several passes and by reasoning on previously extracted surface elements to incorporate neighborhood information. Our key contribution is an iterative neural network that does this and progressively improves surface recovery within each voxel by spatially propagating information from increasingly distant neighbors. Unlike single-pass methods, our approach integrates newly detected surfaces, distance values, and gradients across multiple iterations, effectively correcting errors and stabilizing extraction in challenging regions. Experiments on diverse 3D models demonstrate that our method produces significantly more accurate and complete meshes than existing approaches, particularly for complex geometries, enabling UDF surface extraction at higher resolutions where traditional methods fail.


翻译:无符号距离场(UDF)是开放曲面的自然隐式表示,但与有符号距离场(SDF)不同,将其三角化为显式网格具有挑战性。在高分辨率下尤其如此,因为神经UDF会表现出更高的噪声水平,使得精细细节难以捕捉。现有技术大多在单个体素内独立处理,未考虑邻域信息,导致在UDF存在模糊或噪声的区域出现表面缺失和孔洞。我们证明,通过多次迭代处理并基于先前提取的表面元素进行邻域信息推理,可以有效解决这一问题。我们的核心贡献是提出一种迭代神经网络,该网络通过空间传播来自渐远邻域的信息,逐步提升每个体素内的表面重建质量。与单次处理方法不同,我们的方法在多次迭代中整合新检测到的表面、距离值和梯度信息,有效修正错误并提升困难区域的提取稳定性。在多样化三维模型上的实验表明,本方法生成的网格在精度和完整性上显著优于现有方法,尤其对于复杂几何结构,能够在传统方法失效的高分辨率条件下实现UDF表面提取。

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