Algoritmo para simplificar la superficie 3d?

Tengo un conjunto de puntos 3d que se aproximan a una superficie. Sin embargo, cada punto está sujeto a algún error. Además, el conjunto de puntos contiene muchos más puntos de los necesarios para representar la superficie subyacente.

Lo que estoy buscando es un algoritmo para crear un nuevo conjunto (mucho más pequeño) de puntos que represente una versión simplificada y más suave de la superficie (perdón por no tener una mejor definición que "simplificado, más suave"). La superficie subyacente no es matemática, por lo que no espero ajustar el conjunto de datos a alguna función matemática.

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