法国圣罗曼,2019 年 4 月 18 日 – 斯坦福大学的一个团队在进行从数字化 3D 数据生成 CAD 模型的研究项目。
在斯坦福大学计算机科学教授 Leonidas Guibas 的指导下,该专业博士研究生 Minhyuk Sung 提出了一种新的“扫描到 CAD”系统,它用多个几何图元(包括平面、球体、圆柱体和圆锥体)参数化扫描的 3D 点云。通过输出图元,用户可以在许多下游应用(如形状编辑)中轻松操作扫描数据。
图 1.该方法采用原始扫描 3D 点云数据并将其转换为一组几何图元,包括用于微小区段的几何图元。输出图元可用于许多应用,例如形状编辑。
他们的研究目标是设计一个稳定的全自动系统,无需任何用户控制。现有技术将图元拟合到输入点云(包括用户参数),对每个输入的微调对于性能至关重要。该团队通过引入基于深度学习的系统来避免问题并自动化拟合过程,该系统根据输入数据预测高层次信息,并基于信息更加稳健地估计图元。通过在 TraceParts 提供的大规模 CAD 数据库中有监督地训练神经网络来实现管道中的预测。下图显示现有方法(第 1 行)和提议方法(第 2 行)之间的比较。所提议的基于深度学习的系统可以更稳健地处理具有挑战性的案例;例如,在右端,使用现有技术不能正确地识别具有略微不同半径(绿色和浅蓝色)的两个相邻圆柱体,但是新方法能够正确区分。
图 2.现有技术(第 1 行)与提议方法(第 2 行)的结果比较。彼此非常接近的图元很容易混淆,但所提议的基于学习的方法可以更加稳健和准确地处理这些情况。
“为了进行这项研究,我们一直在寻找可以在项目中使用的大型 CAD 数据库。我们发现了来自 TraceParts 的免费 3D CAD 模型库。TraceParts 团队邀请我们使用他们的 API 创建我们的应用,从而将他们的 CAD 数据库连接到我们的应用。使用 TraceParts 数据库对我们来说是一个巨大的机会,因为它庞大且充分多样化。它非常适合支持多个研究项目,”Minhyuk Sung 对 TraceParts 库做了解释。
除了 Sung 和 Guibas 之外,研究团队还包括斯坦福大学的 Lingxiao Li、Anastasia Dubrovina 和 Li Yi。即将于 2019 年 6 月 16 日至 20 日在美国加利福尼亚州长滩举行的顶级计算机视觉会议 CVPR 2019 将介绍该研究工作。