SNAP3D: parti 3D fisicamente plausibili per l’assemblaggio a partire da una singola immagine

Abstract degli autori

La generazione di modelli 3D suddivisi in parti rende possibili applicazioni come la modifica, l’articolazione, la simulazione e la fabbricazione. Tuttavia, i metodi esistenti possono generare singole parti visivamente complete senza garantire che formino un assemblaggio fisicamente valido. Di conseguenza, parti adiacenti generate possono compenetrarsi, non avere connessioni valide o collassare sotto l’effetto della gravità. Proponiamo un approccio guidato dalla fisica per migliorare la generazione di modelli 3D suddivisi in parti a partire da una singola immagine, ottenendo geometrie fisicamente compatibili e connessioni stabili. Il nostro metodo elimina la compenetrazione tra le parti, ricostruisce un grafo dei contatti tra parti adiacenti e introduce connettori parametrizzati sulle loro superfici di contatto. Usando il feedback della simulazione fisica, perfezioniamo la posizione, l’orientamento e le dimensioni dei connettori per migliorare la stabilità dell’assemblaggio, preservando al contempo la geometria generata. Introduciamo inoltre un protocollo di valutazione basato sulla fisica che integra le metriche geometriche convenzionali verificando direttamente la validità e la stabilità dell’assemblaggio sotto l’effetto della gravità. Gli esperimenti di confronto con diversi generatori 3D di modelli suddivisi in parti mostrano miglioramenti sostanziali nella realizzabilità fisica e nella stabilità, mantenendo la qualità geometrica. Verifichiamo inoltre le parti risultanti mediante stampa 3D e assemblaggio nel mondo reale.