Games102_lecture12几何建模与处理基础_几何映射,几何优化

1 几何映射



1 映射表达





1 例子1

拖动一个点,其他点如何变化,本质是个插值问题。


对顶点的位置加约束,对梯度加约束

2 例子2
边界重心坐标的重新计算



不同的重心坐标其效果不一样。

2 映射的性质
双射:一一对应(Bijective)保证了没有重叠的点
局部双射–就是单射
单射
满射

翻转,非单射现象

右边没有翻转,不翻转的情况下扭曲更小是想要的
三角形有效面积是不是发生了变化,三个点是否形成了同样的右手系或者左手系

局部是双射,但是全局不是双射了。



判断具备翻转一个行列式是否发生了翻转。

判断具备翻转一个行列式的雅可比的正负是否发生了翻转。如果每个点雅可比处处都是大于零,那肯定是Bijective.

很难由局部性质转为全局性质。

本质上是个碰撞的问题.




不同的度量


3 映射的优化模型



约束一个能量,使得他满足一个条件。




如何保证三角形还连续



变量转换到ui里面了。

4 几何优化的求解



最近用的比较多的是“












2 几何映射summary



3 几何优化
建模和仿真
1 回顾


把问题变成一个数学模型后,剩下的问题就是用数学方法解它而已!


2 一些概念
1 梯度
梯度就是导数的推广,n=1就是一阶导数,n是多维就是偏导

2 Jacobian

3 Hessian
一个函数的两阶逼近 的两阶项的度量H,

4 驻点
梯度等于0的点或者导数等于零的点
拐点,



2 优化问题的类型

单目标和多目标,找个最短路,距离最近,时间最短,同时优化这两个就是多目标,这两个找个平衡点,或者两个个目标加权最后优化。
1 无约束的优化

1 梯度下降法
迭代的方法,超着最速下降法,
ak这个数值是重要,不能太大,也不能太小,太大了会导致跑的太过,大小会导致太小。

2 牛顿法
局部抛物线逼近,h非正定矩阵,它的逆矩阵很难求。所以需要用它的接近,拟合

3拟牛顿法

4 坐标下降法

优化的软件使用

2 等式约束







3 不等式约束







4 凸优化


5 其他优化

混合型优化

6 几何处理中的优化问题

4 优化相关软件

5 参考书目
目的就是找一个函数的最优化:

实际问题中,找方法和技巧
6 视频
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THE END












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