Surface reconstruction for point clouds is an important task in 3D computer vision. Most of the latest methods resolve this problem by learning signed distance functions (SDF) from point clouds, which are limited to reconstructing shapes or scenes with closed surfaces. Some other methods tried to represent shapes or scenes with open surfaces using unsigned distance functions (UDF) which are learned from large scale ground truth unsigned distances. However, the learned UDF is hard to provide smooth distance fields near the surface due to the noncontinuous character of point clouds. In this paper, we propose a novel method to learn consistency-aware unsigned distance functions directly from raw point clouds. We achieve this by learning to move 3D queries to reach the surface with a field consistency constraint, where we also enable to progressively estimate a more accurate surface. Specifically, we train a neural network to gradually infer the relationship between 3D queries and the approximated surface by searching for the moving target of queries in a dynamic way, which results in a consistent field around the surface. Meanwhile, we introduce a polygonization algorithm to extract surfaces directly from the gradient field of the learned UDF. The experimental results in surface reconstruction for synthetic and real scan data show significant improvements over the state-of-the-art under the widely used benchmarks.


翻译:3D 计算机视野中, 点云的表面重建是一项重要任务。 大部分最新方法都通过从点云中学习签名的远程函数( SDF) 解决这个问题, 这些功能仅限于用封闭表面来重建形状或场景。 其他一些方法试图使用从大面积地面真实度( UDF) 中学习的未指定距离函数( UDF) 来代表开阔表面的形状或场景。 然而, 所学的 UDF 很难在表面附近提供平滑的距离字段, 因为点云的不连续性。 在本文中, 我们提出了一个创新的方法, 直接从点云中学习一致的未指派的距离函数。 我们通过学习将3D查询移到表层, 并用实地一致性限制来逐步估计一个更准确的表面。 具体地说, 我们训练一个神经网络, 以动态的方式搜索查询对象, 从而在地表周围的一致的字段中, 引入一种新式的多位化算法, 直接从学习从所学的UDF 的梯度字段中提取表面表面。 实验性地表的改进结果 。 用于重大的合成的合成的模型 。

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