ВИЯВЛЕННЯ ДЕФЕКТІВ У ТРИВИМІРНИХ ГЕОМЕТРИЧНИХ МОДЕЛЯХ, ЯКІ ПОДАНІ НА ОСНОВІ HALF-EDGE DATA STRUCTURE

Данило Геннадійович Шовгеля, Наталя Олегівна Соколова

Анотація


Цифрові тривимірні моделі є ключовими компонентами у великій кількості промислових і наукових секторів, таких як розробка та виробництво продукції, ігор та імітаційного моделювання, культурна спадщина та археологія, медицина, біоінформатика та фармацевтичні науки. У більшості випадків візуалізація є лише одним із багатьох етапів, з яких складається життєвий цикл цифрової 3D-моделі, яка аналізується і обробляється з використанням передових алгоритмів, які зазвичай мають жорсткі вимоги до якості та цілісності вхідних даних. На практиці (наприклад, у 3D-друці) ці вимоги часто не задовольняються в моделях, що надходять з різних джерел. Таким чином, адаптація недосконалих 3D-моделей до вказаних вимог має велике значення. Дана робота присвячена дослідженню проблем зв'язаних структур, а також можливостям виявлення дефектів при маніпулюванні полігональними 3D сітками, побудованими на основі Half-Edge Data Structure. Інструментом дослідження є бібліотека з вихідним кодом OpenMesh, яка реалізує досліджувану структуру даних. Основна увага в цій статті приділяється виправленню синхронних (складних) дефектів, які є первинними джерелами невідповідності зв'язків між елементами, які не можуть бути обрані з обмежених внутрішніх топологій структури даних, і призводять до утворення дефектів нового типу. Проводяться дослідження з розробки та реалізації алгоритму, використання якого дозволить створити модель з вихідних даних з усіма дефектами, без утворення нових дефектів без змін для створення моделі. Запропоновано алгоритми, що дозволяють аналізувати моделі на наявність дефектів, які раніше не підтримувалися цією структурою, а також реалізувати алгоритми відновлення мешей, описані в цій статті. Результати досліджень методів, які розглядаються, підтвердили ефективність запропонованих алгоритмів у виявленні дефектів. Для порівняльної оцінки розроблені відповідні інструменти та наведені результати їх роботи.

Ключові слова


полігональні сітки; Half-Edge Data Structure; 3D-моделювання; дефекти

Повний текст:

PDF

Посилання


Attene Marco, Campen Marcel, Kobbelt Leif. Polygon Mesh Repairing: An Application Perspective. ACM Computing Surveys (scheduled to appear). 2013. Vol. 45. Issue 2. P. 1–38.

Jixin Tan, Jianxun Chen. Research and Application on Model Repairing Algorithm of 3D Modelling Technology. Proceedings of the 6th International Conference on Mechatronics, Computer and Education Informationization. Vol. 130 Advances in Intelligent Systems Research. (China, Shenyang, 2016, November 11-13). Amsterdam / Paris: Atlantis Press, 2016. P. 226–231.

Botsch Mario, Kobbelt Leif, Pauly Mark at al. Polygon Mesh Processing. Natick, Massachusetts: A K Peters, Ltd., 2010. 243 с.

Ju Tao. Fixing Geometric Errors on Polygonal Models: A Survey. Journal of Computer Science and Technology: English. 2009. Vol. 24. Issue 1. P. 19-29.

Zengbo Wang. Fast topological reconstruction algorithm for a STL file. Journal of Computer Applications. 2014. Vol. 34. Issue 9. P. 2720-2724.




DOI: https://doi.org/10.32782/2618-0340-2019-3-14

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


 
Google Scholar, Index Copernicus International World of Journals, CrossRef,
National Library of Ukraine (Vernadsky), Бібліометрика української науки.
 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License