ฉันมีคำถามเกี่ยวกับรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสพอดีกับชุดของจุดและบรรทัดฐานที่สอดคล้องกัน (หรือเทียบเท่าแทนเจนต์) มีการสำรวจพื้นผิวรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เหมาะสมกับข้อมูล ผลงานบางส่วนมีดังนี้:
การติดตั้งโดยตรงแบบ จำกัด ประเภทของพื้นผิว Quadric , James Andrews, Carlo H. Sequin การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยและการใช้งาน, 10 (a), 2013, bbb-ccc
การปรับพีชคณิตของพื้นผิวสี่เหลี่ยมจัตุรัสกับข้อมูล , I. Al-Subaihi และ GA Watson , มหาวิทยาลัยดันดี
เหมาะสมกับรูปทรง projective ยังถูกปกคลุมด้วยผลงานบางอย่างเช่นนี้
จากผลงานทั้งหมดนี้ฉันคิดว่าวิธีการของ Taubin สำหรับ Quadric fitting ค่อนข้างเป็นที่นิยม:
- G. Taubin "การประมาณความโค้งของระนาบพื้นผิวและส่วนโค้งของอวกาศที่ไม่ได้ถูกกำหนดโดยสมการโดยนัยซึ่งมีการประยุกต์ใช้กับการแบ่งส่วนภาพขอบและช่วง ", IEEE Trans PAMI, Vol. 13, 1991, pp1115-1138
ขอสรุปสั้น ๆ A Quadric สามารถเขียนในรูปแบบพีชคณิต:
โดยหลักการเกี่ยวกับพีชคณิตเราต้องการแก้ปัญหาสำหรับพารามิเตอร์ที่ลดผลรวมของระยะทางเรขาคณิตกำลังสองระหว่างจุดและพื้นผิวกำลังสอง โชคไม่ดีที่ปรากฎว่านี่เป็นปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดแบบไม่มีนูนโดยไม่มีวิธีการวิเคราะห์ที่รู้จัก แต่วิธีการมาตรฐานคือการแก้เพื่อให้พอดีกับพีชคณิตนั่นคือการแก้สำหรับพารามิเตอร์ ที่ย่อเล็กสุด:
โปรดสังเกตว่าการลดขนาดโดยตรงลงนั้นจะทำให้ได้ผลเฉลยเล็กน้อยกับที่จุดกำเนิด คำถามนี้ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในวรรณคดี วิธีแก้ปัญหาหนึ่งที่พบว่าใช้งานได้ดีในทางปฏิบัติคือวิธีของ Taubin (ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น) โดยแนะนำข้อ จำกัด :
สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้ดังนี้: อนุญาต:
ที่ตัวห้อยแสดงถึงอนุพันธ์ การแก้ปัญหาคือให้โดยทั่วไป Eigen สลายตัว0 เวกเตอร์พารามิเตอร์แบบพอดีนั้นมีค่าเท่ากับ Eigenvector ซึ่งสอดคล้องกับ Eigenvalue ที่น้อยที่สุด
คำถามหลัก ในหลาย ๆ แอปพลิเคชันบรรทัดฐานของคลาวด์พอยต์จะพร้อมใช้งาน (หรือคำนวณ) บรรทัดฐานของ quadricสามารถคำนวณได้โดยการแยกความแตกต่างและทำให้พื้นผิวโดยนัยเป็นปกติ:
อย่างไรก็ตามวิธีการของ Taubin ใช้เฉพาะจุดเรขาคณิตและไม่ใช่พื้นที่แทนเจนต์ และฉันไม่ได้ตระหนักถึงวิธีการมากมายซึ่งเหมาะสำหรับการหารูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เหมาะสมเช่นแทนเจนต์ของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสยังตรงกับแทนเจนต์ของเมฆจุดพื้นฐาน ฉันกำลังมองหาส่วนขยายที่เป็นไปได้ของวิธีการด้านบนหรืออื่น ๆ เพื่อครอบคลุมอนุพันธ์ลำดับแรกเหล่านี้
สิ่งที่ฉันต้องการจะประสบความสำเร็จอาจได้รับการกล่าวถึงเพียงบางส่วนในพื้นที่ที่มีมิติต่ำกว่าพร้อมกับพื้นผิวแบบดั้งเดิม (เส้นโค้ง) ยกตัวอย่างเช่นกระชับเส้นขอบภาพโดยคำนึงถึงข้อมูลการไล่ระดับสีที่ปกคลุมไปที่นี่ เครื่องบินที่เหมาะสม (รูปแบบง่าย ๆ ของ quadric) ไปยังเมฆสามมิติเป็นเรื่องธรรมดามาก ( ลิงค์ 1 ) หรือทรงกลมที่เหมาะสมหรือทรงกระบอกสามารถพอดีกับชุดจุดที่มุ่งเน้น ( ลิงค์ 2 ) ดังนั้นสิ่งที่ฉันสงสัยคือสิ่งที่คล้ายกัน แต่ดั้งเดิมที่ติดตั้งเป็นรูปสี่เหลี่ยม
ฉันยินดีต้อนรับการวิเคราะห์วิธีการที่เสนอเช่น:
- จำนวนจุดโฟกัสขั้นต่ำที่ต้องการคือเท่าใด
- เคสเสื่อมสภาพคืออะไร?
- จะพูดอะไรเกี่ยวกับความทนทานหรือไม่
อัปเดต : ฉันต้องการนำเสนอทิศทางในการติดตาม อย่างเป็นทางการสิ่งที่ฉันต้องการบรรลุ: