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CADCrafter:从无约束图像生成计算机辅助设计模型

计算机视觉与模式识别 2025-04-11 v2

摘要

从物理世界创建 CAD 数字孪 replica 对制造、设计和仿真至关重要。然而,当前方法通常依赖高成本的 3D 扫描,需繁琐的后处理。为提供用户友好的设计流程,本文探索了从无约束真实世界 CAD 图像进行逆向工程的问题,这些图像可以轻易被所有经验用户捕获。然而,稀缺的真实世界 CAD 数据对直接训练此类模型构成挑战。为克服此挑战,我们提出 CADCrafter,一种基于合成纹理无关 CAD 数据训练、在真实世界图像上测试的图像到参数化 CAD 模型生成框架。为弥合图像与参数化 CAD 模型之间巨大的表示差异,我们引入几何编码器以准确捕捉多样化的几何特征。此外,几何特征的纹理无关性也有助于实现在真实场景中的泛化。由于将 CAD 参数序列编译为显式 CAD 模型是不可微的过程,网络训练本质上缺乏显式几何监督。为施加几何有效性约束,我们采用直接偏好优化(DPO)通过自动代码检查器对 CAD 序列质量进行微调。此外,我们收集了一个真实世界数据集,包含多视角图像和相应的 CAD 命令序列对,用于评估该方法。实验结果表明,我们的方法能够稳健处理真实无约束 CAD 图像,并甚至泛化到未见的常规对象。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.04753,
  title  = {CADCrafter: Generating Computer-Aided Design Models from Unconstrained Images},
  author = {Cheng Chen and Jiacheng Wei and Tianrun Chen and Chi Zhang and Xiaofeng Yang and Shangzhan Zhang and Bingchen Yang and Chuan-Sheng Foo and Guosheng Lin and Qixing Huang and Fayao Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04753},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to CVPR2025