Siggraph三角網格變形之三維網格拉普拉斯

Mesh Editing中重要的特徵是要保持局部的細節,尤其Local Laplace Coordinates的不變性,最簡單的Laplace 網格處理的原理如下:          網格的laplace座標是定義爲特定頂點的座標減去其first-ring臨近頂點座標的加權和,這種座標的好處是定義了一種逐頂點的局部形貌度量,類似於圖像裏面的各種梯度(比如Laplace、Sobel梯度等等)。

 一個普通單聯通的三維網格里面,如果有超過一個頂點被固定,其他點就可以在維持自身的Laplace座標的基礎上求解出來新的位置,比如這些固定的頂點稱爲Handle(固定錨點集合),

 求解方法就是對上述式子進行一次求解,其中固定錨定點集合的範圍是m-n,共有n個頂點,這就是一種最爲基礎的拉普拉斯網格編輯的方法。
        但是,實際上上面討論的拉普拉斯座標都是全局座標系下的,所以不具備旋轉不變性,就是當點雲整體存在旋轉時候,拉普拉斯座標值會發生改變,此時強制讓網格頂點的座標維持不變是不合理的,在存在較大旋轉情況下,這種方法處理完成後網格存在扭曲切變的情況。

 

 所以上式子增加了旋轉項,通過旋轉初始拉普拉斯座標來擬合最終的Laplace座標。其中旋轉項是通過下面式子求解出來的:

   求解上面的式子是採用一個點和他的臨近點組成的點集來做一次SVD,求解出來一個最佳的帶scale係數的RT。 這種方法主要用來做匹配點雲的旋轉平移求解。  

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