구조적 3D 모델링을 위한 골격 기반 이중 조화 함수 (Skeletal-Anchored Dual Harmonics)

우리는 국부적 표면 기하학 (local surface geometry)과 내부 중간 골격 조직 (internal meso-skeletal organization)을 긴밀하게 결합하는 새로운 3D 형상 표현 방식인 Skeletal-Anchored Dual Harmonics (SADH)를 제안합니다. SADH는 객체 부피 내부에서 직접 최적화된 내부 앵커 (internal anchors)에 뿌리를 둔 컴팩트한 표면 패치 (surface patches)의 집합으로 형상을 표현합니다. 각 패치는 이중 채널 구면 조화 함수 (spherical harmonic, SH) 공식을 사용하여 매개변수화되며, 여기서 하나의 채널은 국부적 방사형 기하학 (local radial geometry)을 모델링하고 다른 채널은 일반화된 시야 원뿔 (generalized viewing cone)을 통해 적응형 패치 지원 (adaptive patch support)을 정의합니다. 중심 구체 (medial spheres)나 가우시안 커널 (Gaussian kernels)과 같은 등방성 프리미티브 (isotropic primitives)와 달리, SH 패치는 적응형 공간 지원과 함께 이방성 국부 표면 기하학 (anisotropic local surface geometry)을 직접 인코딩하여, 상세하고 방향에 따라 변화하는 표면 영역을 컴팩트하게 표현할 수 있게 합니다. 정리되지 않은 포인트 클라우드 (point clouds)로부터 시작하여, SADH는 일관된 중간 골격 구조를 점진적으로 형성하는 단계적 최적화 과정을 통해 표면 기하학, 앵커 위치, 패치 방향 및 구조적 연결성을 공동으로 최적화합니다. 측지선 앵커 그래프 (geodesic anchor graph)는 인접한 패치 간의 구조적 관계를 더욱 보존합니다. 복잡한 3D 형상에 대한 실험을 통해, SADH가 광범위한 기하학적 구조에 걸쳐 컴팩트하고 일관된 골격 조직과 함께 정확한 표면 재구성 (surface reconstruction)을 달성함을 입증합니다.