融合图卷积残差网络与边收缩池化的VQ-VAE网格重建算法

摘要

3D网格因其复杂性和不规则性使其有效表示成为挑战。为解决常规图卷积难以对3D网格有效传递和融合信息的问题，提出基于变分量化自编码器的3D网格模型，以探索其隐空间并用于3D网格的生成。提出带残差的图卷积模块，在处理3D网格这种复杂的图结构时，残差连接更有效地整合多层特征信息，支持更深的网络结构，显著提升模型的性能和泛化能力。在网格简化的边收缩算法基础上构建了可靠的多层池化和反池化操作，有效编码了层次结构中较粗糙和较稠密网格之间的对应关系。将3D网格形状投影到潜在空间的过程中，潜在特征被过度压缩导致信息损失，采用向量量化将潜在特征映射到预先定义的离散向量，在保持紧凑表示下更有效地编码和重建数据。实验结果表明，所提算法能够学习对可变形形状集合的紧凑表示，且在形状生成、形状插值等各种应用中表现出色。

关键词

网格生成 / 变分量化自编码器 / 网格插值 / 图卷积