c++ - 如何在 ceres 中为同一解决方案创建不同的求解器 block ？

Question

我想使用ceres计算三角形坐标。

对于这个问题，我需要解决网格中的网格坐标。每个三角形都有自己的顶点，但可以使用三角形(3 个顶点)和边(4 个顶点)等结构。

示例数据(伪代码):

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

边[v1, v2]和[v4, v5]最初是相同的，在求解过程中可能会发生变化。

现在我有两个成本函数，一个在三角形上，一个在内边缘上

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

有两种简单的 block 结构

• 两个 block ，一个包含所有三角形残差，一个包含所有边残差。
• 每个三角形一个 block ，每个边一个 block 。

第一个求解具有所有坐标的 vector x(2*|V|，因为每个顶点有两个坐标)，因为 block 依赖于所有顶点。在第二个中，三角形 block 应该仅依赖于三个顶点，而边缘 block 应该依赖于四个顶点。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？

我尝试使用大小 6 和 8 以及位于 x 中正确位置的指针来设置问题，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());
}

但是谷神星检查告诉我这两种变体都是错误的。

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拆分为重叠的 block ，而这只影响少数结果变量？

Answer 1

我明白了。您可以在同一个数组中使用多个指针，只是不允许同一指针具有不同的 block 大小。这意味着数组内的 block 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 block 。

解决方案是每个坐标对使用一个 block :

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]);
    }

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

它以前不起作用，因为我尝试使用大小为 6 的 block 作为三角形，使用 4 个大小为 2 的 block 作为边对，这些边与大小为 6 的 block 重叠。

现在它的运行速度比以前快了很多，并且收敛没有问题。