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最小二乘网格就是利用所谓软约束soft constraint,把已知的Vertex( 控制点 Vh)的约束作为新的行I*V=Vh,添加到方程组L*V=0后面,对应的是最小二乘的regularization项。
加载模型,V的对称序号,计算Laplacian:
clear all close all path = 'data\'; load([path,'Basel_color_meanface.mat']); meanshape = meanface.shape; meantex = meanface.tex; numv = size(meanshape,1); facetri = 1 + load([path,'face_tri.txt']); symid = 1 + load([path,'face05_symlist.txt']); % conert to ids, each v has a symetry point ids=[symid;fliplr(symid)];ids=unique(ids,'rows'); ids=sortrows(ids,1);ids = ids(:,2); [L,W] = cal_mesh_laplacian(double(meanshape),facetri,'conformal');
每次选择重建误差最大的点加入到控制点集idcon中,idcon初始值选模型中z最大的点。总数到400退出:
%soft constaint [~,idcon]=max(meanshape(:,3)); % tip of nose 8321 total_count = 400; while(1) ncont = length(idcon); if(ncont>total_count) break; end i=(1:ncont); % large weight wi = 32 ; Lv = sparse(i,idcon,wi,ncont,numv); Lhs = [L;Lv]; vh = sparse(double(meanshape(idcon,:))); Rhs = [zeros(numv,3); wi*vh]; V = Lhs\Rhs; V = full(V); dv = (V-meanshape); ds = dv(:,1).^2 + dv(:,2).^2 + dv(:,3).^2; [dsm,idmin] = max(ds); idnew = idmin; idcon = [idcon;idnew]; if(length(idcon)==10 || length(idcon)==100 || length(idcon)==200) % draw with trimesh here % ... end end
加入10个点:
加入100个点:
加入300个点:
加入400个点:
速度比较慢,不过还可以容忍。模型不是封闭的,所以靠近边界处集中了比较多的点。
由于人脸模型沿着X=0左右对称,我们希望选取左右对称的点,这样就要用到Basel库提供的点的对称序号表face05_symlist.txt把它处理成一个新的格式:每个序号V都对应它的对称序号,就是上面程序的ids数组,和numv等长度。这样一个结点v的对称点可以通过vsym=ids(v)找到。逐个添加点的代码可以改成,只要点不在X=0的对称面上就把它的对称点也加进去。上面代码的
idnew = idmin;
替换成:
idmin_sym = ids(idmin); if( idmin == idmin_sym ) idnew = idmin; else idnew = [idmin;idmin_sym]; end
在参数化的纹理空间进行重新三角化
得到的subgraph:
参考文献:
[1] Olga Sorkine and Daniel Cohen-Or. Least-Squares Meshes
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GMT+8, 2024-11-22 18:50
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