CCG 09-07:曲面代价与共形坐标

本页只解决一个问题

测地代价、参数域计算和面积密度修正怎样配合?

本页是原长篇讲义的单概念版本。第一次阅读只追踪本页定义的对象;看见未掌握的前置符号时,先沿链接退回,不要跳过定义硬背结论。

开始前

11. 曲面上的代价

对曲面数据,代价选择决定匹配的几何含义:

代价优点问题
三维欧氏距离易算会穿过薄壳,忽略曲面内在结构
曲面测地距离内在全对全计算昂贵
heat/geodesic 近似可扩展有离散与时间尺度误差
共形参数域距离可转成标准域问题受共形尺度和 Möbius 归一化影响
谱嵌入距离对噪声可稳定截断和重特征值导致不唯一

12. 共形几何与最优输运如何配合

它们解决不同畸变:

  • 共形映射消除复杂拓扑/几何域,保局部角度;
  • 最优输运在公共域中匹配面积或概率质量。

一个典型流程:

flowchart LR
    M[曲面 M] -->|一致化| DM[标准域 D_M]
    N[曲面 N] -->|一致化| DN[标准域 D_N]
    DM -->|Möbius/标记点归一化| D[公共标准域]
    DN -->|Möbius/标记点归一化| D
    D -->|最优输运匹配密度| T[质量保持映射]
    T -->|拉回| F[M 到 N 的配准]

仅做共形映射会有面积畸变;追加 OT 可校正密度,但组合后通常不再共形。这是多目标取舍,不是“同时完美”。

读完必须能回答

  1. 不看公式,用自己的话回答开头的核心问题。
  2. 指出本页最重要公式中每个符号的类型:标量、向量、矩阵、映射还是集合。
  3. 找出定理成立所需的假设,并举一个删除某条假设后可能失败的例子。
  4. 对最小例子手算一遍;若本页含代码,再比较手算与程序输出。

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