meshlab点云平滑

Meshlab界面认识 创建几何对象

Meshlab在Filters->Smoothing, Fairing and deformation中,提供了许多滤波工具,其中与平滑滤波相关的列表如下,本节中所有用到的工具均来自这个菜单。

Depth Smooth 深度平滑
Laplacian Smooth 拉普拉斯平滑
HC Laplacian Smooth HC拉普拉斯平滑
Laplacian Smooth
(surface preserving)
表面保护的拉普拉斯平滑
ScaleDependent
Laplacian Smooth
尺度独立拉普拉斯平滑
Taubin Smooth Taubin 平滑

深度平滑

为了演示滤波效果,新建一个分形地形:Filters->Create New Mesh Layer->Fractal Terrian,为了让起伏大一点,将最大高度设为0.8。然后在右上角的图层窗口,选中图层,右键->Duplicate Current Mesh,进行复制。

选中复制后的图层,点击平滑工具中的Depth Smoothing,弹出设置窗口。

  • Smooth Steps 平滑步长
  • Viewpoint 视角,点击Get,可获取当前视角
  • Strength 滤波强度,最大为2
  • Affect only selection 仅考虑已选中的区域

其中,视角是深度滤波的关键参数,表示深度的方向。比如 0 , 0 , 1 0,0,1 0,0,1表示从上向下看,那么对于测绘地形来说,就是对高程进行平滑。

在这里插入图片描述

拉普拉斯平滑

拉普拉斯平滑是最基础的平滑滤波算法,原理是将当前点和与之相近的点取平均,这种滤波的缺点是,容易导致图形向内缩。

为了演示滤波效果,新建一个环面Torus,然后执行拉普拉斯平滑,效果如下

在这里插入图片描述

Taubin 平滑

Taubin平滑是1995年提出的一种点云滤波算法,可以克服拉普拉斯平滑出现的内缩现象。其基本原理是,用一个负收缩因子 μ \mu μ将拉普拉斯平滑照成的收缩再放大回去。其算法的主体由两个过程组成,一个过程采用正因子 λ ∈ ( 0 , 1 ) \lambda\in(0,1) λ(0,1),另一个过程采用负因子 μ ∈ ( − 1 , 0 ) \mu\in(-1,0) μ(1,0)

其他改进的拉普拉斯平滑

HCLaplacian算法试图将拉普拉斯算法对顶点的移动以某种程度再移动回去,移动的具体原则需要参考顶点原先的位置。MeshLab中的HCLaplacian算法没有参数,点击菜单命令之后直接滤波,初次使用需要稍加注意。

此外,Laplacian Smooth(surface preserving)和ScaleDependent Laplacian Smooth也是对拉普拉斯平滑的一种改进。

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