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

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.