如何在 ceres 中为相同的解决方案创建不同的求解器块?

How to create different solver blocks for the same solution in ceres?

我想用ceres计算三角坐标

对于网格中的网格坐标我需要解决的问题。每个三角形都有自己的顶点,但是像三角形(3 个顶点)和边(4 个顶点)这样的结构是可用的。

示例数据(伪代码):

triangles = [[v1, v2, v3], [v4, v5, v6]]
inner_edges = [[[v1, v4], [v2, v5]]]

边缘[v1, v2][v4, v5]最初是相同的,在求解过程中可能会改变。

现在我有两个成本函数,一个在三角形上,一个在内边上

f([v1, v2, v3]) = res_t1
g([v1, v4, v2, v5]) = res_2

有两种简单的块结构

第一个求解具有所有坐标(2*|V| 因为每个顶点有两个坐标)的向量 x,因为块依赖于所有顶点。在第二个中,三角形块应该只依赖于三个顶点,边块依赖于四个顶点。 我现在想使用第二个,因为我期望更好的性能和更好的收敛性。

如何设置 ceres 来求解相同的坐标,但只考虑与当前残差相关的顶点子集?

我尝试在 x 的正确位置设置大小为 6 和 8 的问题以及指针,但 ceres 不允许使用具有不同偏移量的相同结果指针。

接下来我尝试使用 SubsetParameterization 例如这样

vector<double> x(mesh.n_faces()*6);
for(int i=0; i < mesh.n_faces(); i++){
    vector<int> const_params;
    for(int j = 0; j < mesh.n_faces(); j++) {
        if(i != j) {
            const_params.push_back(6*j);
            const_params.push_back(6*j+1);
            const_params.push_back(6*j+2);
            const_params.push_back(6*j+3);
            const_params.push_back(6*j+4);
            const_params.push_back(6*j+5);
        }
    }
    //auto *ssp = new ceres::SubsetParameterization(6, const_params); // (1)
    auto *ssp = new ceres::SubsetParameterization(mesh.n_faces() * 6, const_params); // (2)
    problem.AddParameterBlock(x.data(), mesh.n_faces() * 6, ssp);
    problem.AddResidualBlock(face_cost_function, NULL, x.data());
}

但是 ceres 检查告诉我这两个变体都是错误的。

对于 (1) 我得到

local_parameterization.cc:98 Check failed: constant.back() < size Indices indicating constant parameter must be less than the size of the parameter block.

对于 (2) 我得到

problem_impl.cc:135 Check failed: size == existing_size Tried adding a parameter block with the same double pointer, 000002D736397260, twice, but with different block sizes. Original size was 1152 but new size is 6

如何设置 ceres,以便我可以将相同的问题分成重叠的块,这只会影响少数结果变量?

我明白了。您可以在同一个数组中使用多个指针,只是不允许同一个指针具有不同的块大小。 这意味着数组内的块可能不会在数组内重叠,但允许不同的成本函数使用相同的块。

解决方案是每个坐标对使用一个块:

for(int i = 0; i < mesh.n_faces(); i++) {
        face_cost_functors.push_back(new FaceFunctor());
        ceres::DynamicAutoDiffCostFunctionFaceFunctor> *face_cost_function = new ceres::DynamicAutoDiffCostFunction<FaceFunctor>(face_cost_functors.back());
        face_cost_function->SetNumResiduals(1);
        face_cost_function->AddParameterBlock(2);
        face_cost_function->AddParameterBlock(2);
        face_cost_function->AddParameterBlock(2);
        problem.AddResidualBlock(face_cost_function, NULL, &x.data()[6*i], &x.data()[6*i+2], &x.data()[6*i+4]);
    }

然后你可以添加更多成本函数,只要它们使用相同的块(即起始地址和块大小相同)。我在这里根本不使用任何 SubsetParametrization。

之前没用,因为我试着用一个大小为 6 的块来做三角形,用 4 个大小为 2 的块来做边对,它们与大小为 6 的块重叠。

现在运行速度比以前快很多,收敛也没有问题。