Adaptív távolságmezők alkalmazása a számítógépes geometriai modellezésben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Várady Tamás László
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

A körülöttünk levő valós vagy virtuális alakzatok tervezéséhez, megjelenítéséhez és használatához alapvető követelmény, hogy ezeket digitális formában definiálni tudjuk. A leírási módoknak – vagy reprezentációknak – változatos igényeknek kell megfelelniük az alkalmazási területektől függően. Természetesen minden reprezentáció rendelkezik előnyös és hátrányos tulajdonságokkal.

A diplomatervem keretei között az adaptív távolságmezők, vagy angolul Adaptive Distance Fields, röviden ADF reprezentációt vizsgáltam. Ez egy olyan hibrid reprezentáció, amelynek lényege, hogy egy cellastruktúrába szervezi szegmenseit, illetve felületdarabjait; ezek nemcsak lineáris közelítésre képesek, hanem görbültek is lehetnek. Ezen cellafüggvényeket a közelítendő objektum távolság- és esetlegesen gradiens mezője alapján állítjuk elő. A cellastruktúra a részletgazdagabb területeken finomítható, így egy többszintes, hierarchikus fastruktúra alakul ki.

A munkám fókuszában a konstrukció egyes lépéseinek, valamint a cellafüggvényeknek az elemzése állt. Vizsgált görbereprezentációk: (i) a lineáris és (ii) bilineáris függvények, valamint (iii) Hermite és (iv) Double Quadratic interpoláció. Vizsgált felületreprezentáció: az ún. általánosított Bézier patch, amely egy új, n-oldalú felülettípus.

A dolgozatban ismertetem az ADF előállítása során fellépő leggyakoribb speciális eseteket, ezek kezelését, valamint összehasonlítom a felsorolt cellafüggvényeket. Megmutatom, hogy a gradiensinformációt felhasználó cellafüggvények alkalmazása jelentősen javít az (egy adott hibakritériumot teljesítő) reprezentáció tömörségén, és azt is, hogy a konstrukciós folyamat legkritikusabb kérdései közé tartozik a felhasznált távolságmetrika, vagyis hogy hogyan származtatjuk a távolságmezőt a közelítendő objektumból.

Az összehasonlító elemzéseket, valamint a konstrukció lépéseinek vizsgálatát egy saját fejlesztésű program segítségével végeztem el, melynek működését szintén bemutatom a dolgozatomban.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.