Shrinkage问题

Global Laplacian smoothing results in shrinkages

解决方法:add constraints,例如顶点约束、面约束…

Soft Lapacian Smoothness

不带约束的 Laplacian 会导致maesh收缩,因此要固定几个 点作为约束。
hard 约束(Interpolation):必须满足的约束,例如 \(S.T.g(t)=0\)
Soft 约束(Approximation): 尽量满足的约束,例如 \(\min f(x)\)

硬约束会导致约束点变成一尖点,因此引入软约束

从优化的方法讲,Soft可以用GD迭代。比hard的KKT要简单

Vertex Constraints

Add position constraint for one vertex

hard 约束的问题是,fix点处会很突兀,因此通常使用软约束。
每 fix 一个点,在矩阵下面增加三行。
加入约束之后. L 的行数远多于列数。只能求近似解。
\(\min \left || Ax- b \right ||^2\),相当于软约束优化问题。

$$ \min _{{X}'} {||L{X}' ||^2+\mu ^2\sum _{i\in C}|{v }'_i -v_i|^2} $$

第一项: Laplace 尽量小,第二项:固定点尽量不动

Face Constraints

除了固定顶点位置的约束,还可以对面加约束,例如:固定面片重心的位置。关键是要线性约束

Other Constraints

• Edge constraints

• 1‐ring barycenter constraints

• Other linear constraints

Results

‘8’-like mesh model
3070 vertices, 6144 triangles


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