論文の概要: DUDF: Differentiable Unsigned Distance Fields with Hyperbolic Scaling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.08876v1
• Date: Wed, 14 Feb 2024 00:42:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-15 17:21:48.072982
• Title: DUDF: Differentiable Unsigned Distance Fields with Hyperbolic Scaling
• Title（参考訳）: DUDF:ハイパーボリックスケーリングによる微分不可能な距離場
• Authors: Miguel Fainstein, Viviana Siless and Emmanuel Iarussi
• Abstract要約: 我々は符号のない距離場の双曲的スケーリングを学習し、異なる境界条件を持つ新しいアイコン問題を定義する。 提案手法は,オープンサーフェス表現の課題に対処するだけでなく,再構築品質とトレーニング性能の大幅な向上を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22800780035667603
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In recent years, there has been a growing interest in training Neural Networks to approximate Unsigned Distance Fields (UDFs) for representing open surfaces in the context of 3D reconstruction. However, UDFs are non-differentiable at the zero level set which leads to significant errors in distances and gradients, generally resulting in fragmented and discontinuous surfaces. In this paper, we propose to learn a hyperbolic scaling of the unsigned distance field, which defines a new Eikonal problem with distinct boundary conditions. This allows our formulation to integrate seamlessly with state-of-the-art continuously differentiable implicit neural representation networks, largely applied in the literature to represent signed distance fields. Our approach not only addresses the challenge of open surface representation but also demonstrates significant improvement in reconstruction quality and training performance. Moreover, the unlocked field's differentiability allows the accurate computation of essential topological properties such as normal directions and curvatures, pervasive in downstream tasks such as rendering. Through extensive experiments, we validate our approach across various data sets and against competitive baselines. The results demonstrate enhanced accuracy and up to an order of magnitude increase in speed compared to previous methods.
• Abstract（参考訳）: 近年,3次元再構成の文脈で開放面を表現するために,Unsigned Distance Fields (UDF) を近似するためにニューラルネットワークを訓練することへの関心が高まっている。 しかし、udfはゼロレベル集合では微分不能であり、距離や勾配に重大な誤差をもたらし、一般に断片化され不連続な表面となる。 本稿では,符号のない距離場の双曲的スケーリングを学習し,境界条件の異なる新しいアイコン問題を定義することを提案する。 これにより、私たちの定式化は、署名された距離場を表現するために主に文献に適用される、最先端の連続的な識別可能な暗黙的ニューラルネットワークとシームレスに統合することができる。 提案手法はオープンサーフェス表現の課題に対処するだけでなく,再構築品質とトレーニング性能の大幅な向上を示す。 さらに、アンロックされたフィールドの微分可能性により、通常の方向や曲率のような重要なトポロジ特性の正確な計算が可能となり、レンダリングのような下流のタスクに広まる。 広範な実験を通じて、さまざまなデータセットおよび競合ベースラインに対するアプローチを検証する。 その結果,従来の手法に比べて精度が向上し,最大速度が桁違いに向上した。

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