對于局部地形的判斷需要對于局部地形的每個cell進行傾斜度曲率等分析，其中最重要的就是求取局部區(qū)域的法向量。Comparison of Surface Normal Estimation Methods for Range Sensing Applications這篇論文給出了計算方法和結(jié)果比較。
選取近鄰點
- 使用KNN方法選取近鄰點，但由于K固定在，在某些區(qū)域的邊界區(qū)會造成連接而成的三角形相互覆蓋。
- 使用Delaunay三角剖分。使用了空外接圓規(guī)則，即三個點形成的外接圓內(nèi)部沒有點云集中的其他點。
求取法向量
使用優(yōu)化的方法
優(yōu)化的方法使用近鄰點和本點擬合的方法來進行，包括線性擬合和非線性擬和。具體方法有很多，其主要的區(qū)別在損失函數(shù)的設(shè)置上。然后再用SVD分解求取ni，即法向量。
優(yōu)化方法的損失函數(shù)
使用平均的方法
使用平均的方法，如下圖1求取5個三角形的法向量后求平均，具體算法為
圖1
wj權(quán)重選取有兩種方法，按面積或者按角度：
平均方法的權(quán)重設(shè)置
結(jié)果
時間和準確度的比較，scenario1表示仿真數(shù)據(jù)，scenario2為真實數(shù)據(jù)結(jié)果
上圖都是基于KNN的最近鄰圖的獲取結(jié)果，綜上PlanePCA計算效果和時間復雜度方面最好。
而基于DT的獲取近鄰點方法中，AreaWeighted方法也不錯。
基于DT圖的結(jié)果
