تعلم التحويل الهندسي لإكمال سحابة النقاط

يهدف إكمال السحابة النقطية إلى تقدير الشكل المفقود من سحابة نقطية جزئية. غالبًا ما تقوم النماذج التوليدية القائمة على المُشفِّر-المُفكِّك بإعادة بناء السحابة النقطية الكاملة من التوزيع المُتعلّم للسابقة الشكلية، مما قد يؤدي إلى تشويه التفاصيل الهندسية (مثل الهياكل الحادة أو الهياكل غير السلسة) بسبب فقدان المعلومات في تضمين الفضاء الخفي. لمعالجة هذه المشكلة، نُصِف إكمال السحابة النقطية كمشكلة تحويل هندسي، ونُقدِّم شبكة تحويل هندسي بسيطة ولكنها فعّالة (GTNet). تعتمد هذه الشبكة على الهياكل الهندسية المتكررة الشائعة في الأشكال ثلاثية الأبعاد لإعادة بناء الأشكال الكاملة، وتشمل ثلاث شبكات فرعية: شبكة قطعة هندسية، وشبكة تحويل البنية، وشبكة تحسين التفاصيل. بشكل خاص، تقوم شبكة قطعة هندسية باكتشاف تكراري للهياكل الهندسية المتكررة المرتبطة أو المشابهة للأجزاء المفقودة. ثم تستخدم شبكة تحويل البنية الهياكل الهندسية المكتشفة لإكمال الأجزاء المفقودة المقابلة من خلال تعلُّم تحويلاتها المكانية مثل التماثل، والدوران، والانسحاب، والتوسيع الموحد. وأخيرًا، تقوم شبكة تحسين التفاصيل بإجراء تحسين عالمي لإزالة الهياكل غير الطبيعية. تُظهر التجارب الواسعة أن الطريقة المقترحة تتفوّق على أحدث الطرق في مجموعات بيانات Shape-Net55-34، MVP، PCN، وKITTI. سيتم إتاحة النماذج والكود على الرابط: https://github.com/ivislabhit/GTNet.