TSDF方法的重建和Poisson重建相比較有什麼優點和缺點?

三維重建方法有很多,但是感覺目前最廣泛使用的RGB-D信息重建方法是TSDF field reconstruction和Poisson reconstruction。在看了幾篇論文之後感覺到對兩個重建方法理解的還不是很透徹,希望可以得到大家點撥,能清晰的了解這兩個方法。

圖1. TSDF 方法

圖2. Poisson 重建方法


Poisson reconstruction生成的質量更高。表面平滑同時保留細節。但速度較慢。

TSDF本質上還是SDF,只是變成在surface附近的distance有意義,其他都截斷了。這個方法重建質量好壞很取決於數據。數據不好的話雜訊非常明顯。速度快。

07年參與的一篇paper Data-Parallel Octrees for Surface Reconstruction http://kunzhou.net/2010/ParallelOctree-preprint.pdf。我是作者之一。在做的過程中,實際上就已經實現了(T)SDF和Poisson,甚至還實驗性的做了基於RBF的,雖然最後paper只寫了Poisson。其實整體框架都是一樣的,建立Octree,把採樣點擴散到全域,marching cubes抽取表面。只是擴散的過程不同,SDF用的是擴散距離。Poisson用的是解poisson方程,生成全域的indicator function。

從實現來說,為了簡化,TSDF經常不用octree,而是直接保存一個完整的volume。這樣更新快,可以在GPU上隨機讀寫。但空間佔用還是不小的。Kinect Fusion用的就是這個做法。而Poisson reconstruction適合於掃描結束後,離線數據處理。Kinect Funlabs用的就是這個做法。

你如果完全照著我說的那篇paper實現,哪怕只是實現一個CPU的版本,就都能明白了。光看paper不夠的。


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