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Sketch2PQ:通过单张草图进行自由曲面平面四边形网格设计

图形学 2022-04-27 v4 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

自由曲面建筑建模过程通常涉及两个重要阶段:概念设计与数字建模。在第一阶段,建筑师通常在物理或数字纸上简要勾勒整体 3D 形状与面板布局。在第二阶段,以草图为参考创建数字 3D 模型。该数字模型需纳入其组件的几何要求,例如出于施工成本考虑的面板平面性,这会使建模过程更具挑战性。本工作中,我们提出一种新颖的基于草图的系统,以桥接以平面四边形(PQ)网格表示的自由曲面类屋顶形状的概念设计与数字建模。我们的系统允许用户在轴测投影下勾勒曲面边界与等高线,并支持对遮挡区域的草绘。此外,用户可勾勒特征线以为 PQ 网格布局提供方向引导。给定 2D 草图输入,我们提出一个深度神经网络实时推断底层曲面形状及稠密共轭方向场,二者均用于提取最终 PQ 网格。为训练与验证我们的网络,我们生成了一个模拟建筑师草绘自由曲面四边形面片的大型合成数据集。我们系统的有效性与可用性通过定量与定性评估以及用户研究得到展示。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.09367,
  title  = {Sketch2PQ: Freeform Planar Quadrilateral Mesh Design via a Single Sketch},
  author = {Zhi Deng and Yang Liu and Hao Pan and Wassim Jabi and Juyong Zhang and Bailin Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09367},
  year   = {2022}
}

备注

To appear in IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics