近日，由中国计算机学会（CCF）主办，CCF计算机辅助设计与图形学专业委员会、大连理工大学、大连大学共同承办的第24+25届全国计算机辅助设计与图形学学术会议在大连召开。先临三维受邀出席本次会议，先临三维团队的研究论文《结合几何一致性的图卷积颈缘线形变网络》，在181篇论文中脱颖而出，荣获本次大会的“最佳论文奖”。
本篇获奖论文由浙江工商大学、先临三维、之江实验室等单位合作完成。先临三维团队内部由副总裁江腾飞统筹整个研究过程，算法部资深工程师王嘉磊负责算法的设计与实施，先临三维杭州研究院副院长田彦为论文的通讯作者。同时，这项技术的研究工作也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等相关经费的资助。
AI铸刀
斩断口腔数字化进程羁绊
先临三维十余年来持续专注基于计算机视觉的高精度3D数字化软硬件技术研发，深耕行业应用，以满足用户需求为出发点，用心打造超越用户期望的精品。
口内三维扫描设备自从引入口腔医疗数字化链条以来，为医生省去了快递牙模的繁琐过程，为患者节省了等待时间，但同时也给加工厂的传统加工制造带来了新的挑战。在传统加工制造工序中，石膏牙模的修模是十分关键的步骤，熟练的修模师傅会根据经验用雕刻刀修理排龈不到位的牙模，确保颈缘线完整外露、清晰可见。而3D模型代替石膏牙模后，牙模修整的工作就需要借助数字化设计软件来操作，传统的手工经验需要迁移到设计软件中，这对修模师傅是个巨大的挑战。更困难的是，口内三维扫描仪的数据采集过程是无接触采集，相比传统咬印模采集过程的排龈效果更难保障，因此需要大量人工来 “重建”颈缘线区域，且不同经验操作人员的主观因素会引入误差，影响品控。因此，口内扫描数据的颈缘线识别与数字化设计成为牙齿制作过程中的重要难题之一，进一步地，如何用算法模拟“雕刻刀”，自动化地实现牙模数字化设计成为解决问题的关键。
——图源《结合几何一致性的图卷积颈缘线形变网络》
为此，针对数据驱动的曲面形变方法计算复杂度高、曲线形变方法中忽视非局部信息的关联性、没有考虑位置与法向之间的几何一致性等问题，课题组创新性地提出一种同时建模局部与非局部信息的图卷积方法，并设计了引入位置与法向几何约束的几何辅助预测模块。在齿科颈缘线数据库上的实验结果表明，相比于其他主流的曲线形变方法，该方法在均方误差度量上降低了16.7%。先临三维将推进该技术在齿科数字化产品领域的应用，使得牙模制造速度与精度都提上新的高度，不仅缩短了用户等待的时间，还提升了牙模的品质，对后续医疗过程产生较大的帮助。
近年来，先临三维深耕计算机图形学和人工智能核心技术，在齿科数字化和专业3D扫描领域接连取得丰硕成果，先后在《Pattern Recognition》、《ACMTransactions on Multimedia Computing, Communications, and Applications》、《计算机辅助设计与图形学学报》等CCF A/B类期刊发表多篇学术论文。本次最佳论文奖的获得，表明学术界对先临三维高精度3D数字化技术创新工作的认可，也将激励先临三维进一步投入到科技创新工作中，促进研究成果的技术落地，提升用户体验。