Mesh Segmentation

python实现Hierarchical Mesh Decomposition using Fuzzy Clustering and Cuts:

• 用python和numpy实现，代码简洁
• 层次化k路分解
• 中文注释帮助理解
• 最短路算法cython加速
• 图形学课程作业

效果

运行

安装依赖：

pip install -r requirements.txt

cython编译：

python setup.py build_ext --inplace

运行：

python main.py

ply格式输入和输出可以用MeshLab查看。

原理与代码结构

圆括号内表示main.py源码中对应的函数

• 读入模型，算出面片的邻接信息【权值计算】（compute_neighbor，compute_dis）；
• Dijkstra算法算出面片两两间的最短距离【最短距离计算】（compute_shortest）；
• k路分解（seg）；
  • 根据G函数确定k值和k个初始种子【种子生成】（k_way_reps）；
  • 计算每个面片i分到第k类的概率值【概率计算】（compute_prob），用清晰区域划分信息、概率值和距离值重新计算k个种子【种子更新】（recompute_reps，assign）；循环直到不再变化；
  • 用最终的概率值对清晰区域进行划分【区域划分: 清晰部分】（assign）；
  • 对每两类的模糊区域计算最大流（源类→模糊区域→汇类），Ford-Fulkerson增广路算法中BFS搜到的部分为源类，其余为汇类【区域划分: 模糊部分】（assign_fuzzy，compute_flow）；
  • 对不满足结束条件的子模型进行k路分解【层次化】。

参考文献

Katz S, Tal A. Hierarchical mesh decomposition using fuzzy clustering and cuts[J]. ACM transactions on graphics (TOG), 2003, 22(3): 954-961.