城市三维创新团队的研究成果《WindPoly: Polygonal Mesh Reconstruction via Winding Numbers》（基于卷绕数的多边形网格重建）已被国际计算机视觉顶会ECCV 2024录用。论文作者包括何鑫、吕辰雷、黄鹏頔，通讯作者为城市三维创新团队带头人黄惠教授。

ECCV（European Conference on Computer Vision，欧洲计算机视觉会议）是计算机视觉领域的顶级国际会议，创办于1887年，与CVPR和ICCV并称为全球计算机视觉三大顶级会议，每两年举办一次。

主要内容

点云的多边形网格重建是计算机图形学和3D视觉领域中的一个重要课题。特别是对于3D建筑模型，多边形网格能够简洁地表达其基本几何结构，有效减少数据量。然而，传统重建方法存在一些局限性，比如对法向量过于依赖、对噪声和缺陷部分比较敏感，内部几何结构容易丢失等，这些问题降低了其在真实场景中的应用性。

基于此，本工作提出了一种稳健且高效的多边形网格重建方法，该方法将点云的重建分为三个阶段。首先从原始点云中检测平面形状；其次，设计了自适应空间划分策略，控制平面相交检测的范围，将三维空间分割为若干凸多面体；最后，设计了一种高效的基于卷绕数的优化策略，从凸多面体中构建出多边形网格。该方法避免了法向分析，能够处理具有噪声和缺陷的点云，其重建结果能够保留更多的几何细节。

本工作主要贡献

❤ 提出一种多边形平面检测方法，在不进行法向分析的情况下将点聚类为平面，为无序的点云提供了结构化的几何表示；

❤ 设计了自适应空间划分方法来构建凸多面体，用于表示点云的空间结构，同时避免了大量基于平面的相交计算，提高计算效率；

❤ 提出基于卷绕数的优化策略以生成多边形网格，继承了卷绕数在面片定向方面的优势，进一步提升了多边形网格的重建质量。

原文链接

https://arxiv.org/abs/2407.19208v1

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素材来源 丨光明实验室城市三维创新团队

编 辑 丨 李沛昱

审 核 丨 郭 锴