1. 三维物体的表面表达方式
✓ 边界表示法
✓ 空间划分法
✓ 构造体素法
1.1 边界表示法 (Boundary Representation)

1.2 空间划分法 (Spatial-Partitioning Representations)

1.3 构造体素法 (Boundary Constructive Solid Geometry)

2. 三维模型的表述方式

3. 基于符号距离场的表面重建方法
✓ 基本概念
✓ 重建流程
✓ 符号距离场的计算方法
3.1 符号距离函数(Signed Distance Function)

3.2 基于隐函数的表面重建

步骤一:空间划分

步骤二:符号距离场构建

FSSR方法的符号距离函数定义

符号距离场的构建-全局方法

泊松表面重建方法

步骤三: Marching Cube生成表面(二维)

4. 基于二元分割的表面重建方法
主要思想: 将空间划分成一组cell(voxel/tetrahedron),采用二元分割的思想,将这些cell划分成内部和外部两类, 介于interior和exterior面,即为物体的surface。

4.1 德劳内三角剖分 Delaunay Triangulation

4.2 二分类

4.3 总结
✓ 算法流程简单,容易实现;
✓ 适用于大规模场景以及小物体的重建,能够处理复杂表面;
✓ 重建的效果依赖Delaunay Triangulation的质量,容易受到噪声和外点的影响;
✓ 通常需要结合Mesh refinement获取更加精细的表面细节。
常用的表面重建算法
✓ 泊松表面重建算法 http://hhoppe.com/proj/poissonrecon/
✓ Delaunay Triangualtion + Graph Cut https://github.com/cdcseacave/openMVS
✓ SSd 重建算法 http://mesh.brown.edu/ssd/paper.html
✓ FSSR 重建算法 http://www.regard3d.org/index.php/documentation/details/surface