近日，2025年开放原子大赛混元3D模型水密化处理挑战赛落下帷幕。经过数月激烈角逐，中国科学院软件研究所、南洋理工大学组成的“果壳软所”团队凭借“通用三维水密重建方法SparseMC”斩获大赛一等奖。参赛队员为软件所博士生陈序辉、硕士生张逸凡、南洋理工大学博士生邓峻恺（软件所硕士毕业生），指导教师为软件所侯飞研究员、王文成研究员。

在三维内容生成（3D AIGC）、物理仿真及3D打印等生产实践中，将海量、质量参差不齐的非水密网格模型转换为高质量的水密模型有很大的应用需求。但实际应用中面临两个难题，一是已有的水密化转换算法会损失模型表面的几何细节，二是可能会生成大量的自相交面片或者几何噪声。

研究团队提出的三维模型水密化方法SparseMC，可以很好的应对以上问题。首先，基于稀疏形变网格的优化方法，通过锁定SDF符号以稳定拓扑结构，优化网格顶点的位移参数来逼近目标表面，消除了表征歧义，提高了细节表达的准确性；同时，使用基于形变梯度的体积保持约束，在物理层面保证流形拓扑的正确性，以规避自相交面片及几何噪声。

在与Dora、Sparc3D、cuBVH等业界主流方法的对比测试中，SparseMC展现了优越性能。在512高分辨率下，与现有最优开源方案cuBVH相比，SparseMC的平均几何误差降低了超过25%。有效消除了传统方法常见的阶梯状伪影，实现了对FBX、OBJ等多种复杂工业格式的无缝兼容。鉴于其优异的几何精度和鲁棒性，该方案在决赛答辩中获得了评委的高度评价。相关代码已在高性能GPU上完成了验证并计划开源，期待为国产三维生成技术与工业软件底层算法的发展作出贡献。

混元3D模型水密化处理挑战赛聚焦3D模型水密化处理前沿技术，吸引了来自全国各高校和科研机构的78支团队同台竞技。经过严格技术评审和激烈现场答辩，最终评出一等奖1名，二等奖1名。

项目开源地址：

https://openatom.tech/tencent-hunyuan-3d/fa36c2ca25f96711dcd7a16e5abd4eee