Marching Cubes 如何处理无符号距离？

Posted 2023-03-30

【中文标题】Marching Cubes 如何处理无符号距离？

【英文标题】：How does Marching Cubes work with unsigned distances?

【发布时间】：2021-07-08 13:27:44

【问题描述】：

我正在使用有符号/无符号距离场 (SDF/UDF)。我可以使用 Marching Cubes 在 signed 距离之外渲染一个网格。但是在 unsigned 距离之外渲染网格也可以使用 Marching Cubes，我想知道为什么？

我知道，例如这篇论文 (DUDE: Deep Unsigned Distance Embeddings)，它说无符号距离场可以在 Marching Cubes 环境中工作，但据我了解，该算法通过查找来发现形状的边界如果立方体的点在形状的 inside 或 outside，则 out。当使用仅存在正距离值的无符号距离场时，这是如何实现的？

我将非常感谢您解释行进立方体算法如何根据无符号距离工作。

关于 Marching Cubes 的实现，我使用了来自 DeepSDF (DeepSDF Marching Cubes Implementation) 的那个，它本身使用了skimage.measure.marching_cubes_lewiner

提前致谢！

【参考方案1】：

行进立方体通过零交叉确定形状的边界，并通过符号确定内部/外部状态。如果您翻转标志，则外部变为内部，反之亦然 - 这不会改变边界，因为过零没有改变。

因此，对于无符号距离场，如果您不关心内部/外部关系或者如果您事先知道外部在哪里（例如，相机在 外部)。我没有详细阅读这篇论文，但似乎他们从相机开始球体追踪——这意味着相机应该在外面，从而解决了距离模糊问题。

【讨论】：

嗨@hkchengrex，感谢您的回答！我知道 Marching Cubes 通过零交叉找到具有正距离的点和具有负距离的点之间的表面。但同样的算法也适用于 UDF，我们没有过零。立方体中有两个或多个正距离，算法如何知道表面必须位于此处？据我了解，DeepSDF的Marching Cube中没有使用球体追踪。

@Saipy UDF 可以有过零——参见你引用的论文的图 3。

【参考方案2】：

在这里找到一些令人兴奋的新工作：https://github.com/cvlab-epfl/MeshUDF