3.2.1.1 二维截面高斯曲率 3.2.1.1 二维截面高斯曲率:当数值微分在离散网格上“拧出”错误符号——一个被忽视的曲率符号翻转故障与稳健有限差分重构方案 你有没有在做医学图像表面重建时,发现脊柱椎体前缘明明是向外凸出的解剖结构,计算出来的高斯曲率却显示为负? 有没有在工业零件逆向建模中,对一个光滑凸球面采样后,用标准中心差分法算出的高斯曲率图里,突然炸开一片刺眼的红色斑块(对应 $K 0$ 且平滑),你会看到什么? 输出类似: 看见没?那个 —— 它不是零,不是误差,它是符号翻转。它出现在梯度变化最平缓、本该最稳定的区域。原因? 在此处被噪声放大:由于 对角方向响应弱,而 四个角点受泊松噪声独立扰动,它们的组合差分 $\Delta\Delta f$ 放大了相对误差。