Методы визуализации и сжатия дискретных моделей поверхностей

Методы визуализации и сжатия дискретных моделей поверхностей

Автор: Жирков, Александр Олегович

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 183 с. ил.

Артикул: 3419651

Автор: Жирков, Александр Олегович

Шифр специальности: 05.13.11

Научная степень: Кандидатская

Стоимость: 250 руб.

Методы визуализации и сжатия дискретных моделей поверхностей  Методы визуализации и сжатия дискретных моделей поверхностей 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность.
Цель работы
Научная новизна
Практическая значимость и реализация.
Апробация работы и публикации
Структура работы.
Благодарности,
I , Г
ГЛАВА 1. ТРЕХМЕРНЫЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ.
1.1 Методы классификации трехмерных моделей
1.1.1 Модели поверхностей и объемов
1.1.2 Векторные и растровые модели.
1.1.3 Дискретные и непрерывные модели
1.1.4 Объектные н пространственные способы задания моделей.
1.1.5 Явные н неявные способы задания моделей
1.1.6 Классификация моделей по методам их визуализации.
1.1.7 Классификация моделей по степеням свободы при визуализации.
1.2 Постановка задач .
1.3 Выборочный обзор трехмерных моделей
1.3.1 Векторные непрерывные поверхностные модели полигональные
1.3.2 Векторные дискретные поверхностные модели точечные
1.3.3 Дискретные поверхностные модели изображения с картами глубины.
1.3.4 Дуализм моделей, основанных на изображениях
1.3.5 Растровые непрерывные объемные модели воксслышс.
1.4 Сравнительный анализ моделей а
1.4.1 Интерактивность и фотореалистичность визуализации
1.4.2 Компактность и эффективное сжатие
1.4.3 Универсальность представлений
1.5 Предложенная модель и метод е получения.
1.5.1 Предложенная математическая модель.
1.5.2 Основные свойства предложенной модели
1.5.3 Методы получения предложенной модели.
1.6 Выводы.
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ .
2.1 Визуализация объектов с фиксированным цветом нонсрхнос гн
2.1.1 Постановка задачи.
2.1.2 Обзор существующих методов решения.
2.1.3 Предложенный метод.
2.1.3.1 Размеры и формы примитивов
2.1.3.2 Предложенный метод вычисления проекции.
2.1.4 Оценка сравнительной вычислительной сложности предложенного метода.
2.1.4.1 Гипотеза об оценке количества воксслов и вершин
2.1.4.2 Доказательство асимптотики для случая целочисленных размерностей.
2.1.4.3 Практическая проверю гипотезы
2.1.4.4 Фрактальные евСТгствл окпюдерека.
2.1.4.5 Результирующая сравнительная оценка сложности.
2.1.5 Сравнение скорости визуализации дискретных и полигональных моделей
2.2 Визуализации поверхностен с пзменнюпшмен от положения наблюдения цветом.
2.2.3 Специфика задами
2.2.3.1 Обзор моделей освещения.
2.2.3.2 Динамическое освещение
2.2.3.3 Полупрозрачные поверхности
2.2.3.4 Поверхности с не только диффузным отражением
2.2.3.5 Уточнение постановки задачи.
2.2.4 Обзор существующих методов решения.
2.2.5 Предложенный метод вычисления светового поля.
2.2.6 Предложенный метод визуализации на основе изображений
2.2.7 Предложенный метол визуализации полупрозрачных поверхностей
2.2.8 Предложенный метод учета динамического освещения.
2.2.9 Алгоритмическое ускорение предложенных методов.
2.3 Адаптивная визуализации и управление детализацией участков сцены.
2.3.3 Специфика задачи
2.3.4 Обзор существующих методов решения.
2.3.5 Предложенный метод управления детализацией в клиснтссрвсрной архитектуре
2.4 Улучшение качества визуализации объектов сцены.
2.4.1 Специфика задачи
2.4.2 Предложенный метод сферического сплатинга
2.4.3 Предложенный метод адаптивной фильтрации.
2.4.3.1 Адаптивная к уровню детализации фильтрация изображения
2.4.3.2 Сглаживание формы грашщ объектов
2.4.4 Анализ результатов
2.5 Выводы. ммм1мнмтнмммимтммнтннмм1ммимма1ммммммм
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ КОМПАКТНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И СЖАТИЯ ,
3.1 Обзор существующих .методов. а .
3.1.1 Теория информации и перцептивная энтропия
3.1.1 Требования к методам сжатия данных
3.1.2 Методы сжатия без потерн информации.
3.1.3 Методы сжатия изображений, текстур и видео
3.1.4 Методы сжатия полигональных моделей.
3.1.4.1 Сжатие без потерь информации о связности полигональных сеток.
3.1.4.2 Сжатие информации о геометрии полигональных сеток с потерями.
3.1.4.3 Прогрессивная компрессия полигональных сеток.
3.1.5 Дискретные трехмерные модели и трехмерное видео
3.1.6 Итоги.
3.2 Предложенный метод сжатии статичных объектов
3.2.1 Постановка задачи
3.2.2 Сжатие геометрической составляющей
3.2.3 Сжатие цветовой составляющей. Метод отображения в изображение.
3.2.4 Сжатие цветовой составляющей. Отображение через октоизображение.
3.3 Предложенный метод сжат ни объектов трехмерного видео.
3.3.1 Специфика задачи.
3.3.2 Метод огрубленной проекции.
3.3.3 Метод текстурной составляющей
3.3.4 Анализ и сравнение предложенных методов на примерах моделей
3.4 Выводы ММН1М1ММММИМИ1ИНИНММММММММММ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Общий ivi построенной iii с.мм и области ее применении
Представление объемов, полученных трехмерным сканированием
Визуализация функций от трех и четырех переменных.
Применение для анализа сонограмм звуковых сигналов
Двумерное рисование на трехмерных моделях.
Визуализация объектов, представленных изображениями с глубиной с учетом видозависимого цвета
поверхности.
Трехмерная визуализация на мобильных устройствах
Интерактивная удаленная визуализация реалистичных детализированных сцен.
Компактное представление и визуализация в реальном времени объектов трехмерного видео.
Замена детальных полигональных моделей
Дальнейшие направлении исследований
Повышение геометрического качества моделей
Повышение фотометрического качества модели
Повышение скорости визуализации сцен
Ускорение и улучшение методов сжатия
1 Основные результаты работы .
Эпилог в
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Предложенный метод сжат ни текстур
Приложение Б Предложенный формат представлении трехмерных моделей в рамках стандарта
мниминнмммиинниммно1мит1ииммчи
Введение в 4, текстовые и бинарные форматы.
4 X и I форматы.
Пример узла в текстовом и бинарном форматах.
Указатель основных терминов и сокращений. iX тиииииимииииммииммм
Общематематнческис термины.
Термины методов визуализации
Термины методов компактного представления и сжатия
Термины предложенных методов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На практике обычно используют смешенный тип задания, либо объектнопространственный, когда используются отдельные объекты, каждый из которых записан но пространственному способу, либо пространственнообъектные, которые используют пространственную структуризацию для задания объектов. Грань между явными и неявными способами задания трехмерных моделей провести достаточно сложно. Проще привести пример с двумерными моделями изображений. Явный способ задания определение матрицы цветов. Неявные способы делятся на процедурные и фрактальные. При процедурном способе текстура задается некоторым неявным аналитическим выражением. Фрактальный или итерационный способ задании когда изображение задастся посредством итераций, применяемых к исходному или единичному изображению. К неявным трехмерным моделям стоит отнести поверхности, заданные изолиниями функций, а также класс моделей, основанных на изображениях самих объектов. Визуализация моделей, заданных неявным способом, обычно вычислительно более сложна, поэтому в случае необходимости интерактивной визуализации их обычно вначале переводят в явную форму. Методы визуализации можно разделить на две большие группы методы визуализации от объекта к экрану и методы визуализации от экрана к объекту. Первые называются также проекционными, поскольку осуществляется проекция с помощью аффинных преобразований проекции трехмерных объектов на экран. Вторые называются также методами обратной трассировки лучей, поскольку они работают на уровне пикселей буфера выходного изображения, из которых осуществляется трассировка лучей по всей сцене обратно к направлению движения фотонов. Первая группа методов обычно используется для интерактивной визуатзации, а вторая в областях, где главным требованием является фотореалистичность или физическая достоверность. Заметим, что фотореалистичные методы необязательно должны быть физическидостоверными. Физическидостоверная визуализация это визуализация, основанная на физическом моделировании распространения света и взаимодействия с объектами. Фотореалистичная визуализация синтез изображений, которые человек может воспринять как фотографии реального мира. Однако в последнее время заметна тенденция по созданию интерактивных методов, относящихся ко второй группе, и созданию фотореалистичных методов, относящихся к первой группе. Тема диссертации как раз может быть отнесена к методам интерактивной фотореалистичной визуализации, поскольку базовым элементом представления является изображение или фотография, которая является по своей природе фотореалистичной, при этом используется визуализация ог объекта, за счет чего достигается интерактивность. Такая классификация может показаться странной, поскольку большинство известных трехмерных моделей могут быть просмотрены с любой точки зрения. Из любой точки трехмерного пространства можно определить цвет в определенном направлении, получаем таким образом 5 степеней свободы. Однако модели, основанные на изображениях, обычно имеют меньшее количество степеней свобод. В сферическом изображении степени свободы уже две. Но если к изображению добавляются карты глубин, то данное представление можно визуализировать исходя из 5ти степеней свободы. Хотя эго и порождает много проблем, решение которых является одной из задач данной работы. Сформулированную во введении цель можно изложить кратко создание методов, которые можно было эффективно использовать как для дискретных моделей поверхностей, полученных с помощью трехмерного сканирования и компьютерного зрения, так и для синтетических полигональных моделей поверхностей, созданных дизайнером. Повышение эффективности методов визуализации по сравнению с существующими методами, где оценка эффективности основывается на оценке качества синтеза изображений при визуализации модели и скорости синтеза этих изображений. Повышение эффективности методов сжатия по сравнению с существующими методами, где оценка эффективности основывается на оценке качества синтеза изображений при визуализации сжатого представления модели и размера модели, равного количеству сжатых данных, необходимых для е представления. Представление и визуализация моделей не только с матовыми поверхностями, но и видозависимых моделей, т. Визуализация не только объектов, но и сцен.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.211, запросов: 244