Tématem práce je "B-Spline Remeshing". Jsou zde popsány různé kategorie přístupu k problému remeshingu trojúhelníkových sítí podle daných podmínek a požadavku, podrobně popsán jeden z již zavedených přístupů k tomuto problému, a jeho úprava pro daný problém remeshing soustředěný na vyhlazení a opravu sítě zatížené šumem a obsahující drobné závady. Dále je zde popsána konkrétní implementace tohoto algoritmu, proč bylo od B-Spline ploch upuštěno ve prospěch Beziérovo ploch, výsledky otestování této implementace na uměle vytvořených i reálných datech a problémy, ke kterým došlo během testování. Na závěr je uvedeno, jak by se postupovalo pro opravu těchto problémů a kterým směrem lze postupovat pro možné budoucí vylepšení práce.
Anotace v angličtině
The subject of this work is "B-Spline Remeshing". Herein are described different categories of approaches to solving the remeshing problem for triangle meshes depending upon given constraints and requirements. More thoroughly is described one specific established approach to this problem and its adjustment to the given problem remeshing focused on smoothing and repair of a triangle mesh affected by noise and containing small defects. Furthermore, the actual implementation of this algorithm is described along with why B-Spline surfaces were abandoned in favor of the more simple Bézier surfaces, the results of testing this implementation on both artificially generated objects and meshes representing real objects and the problems that have arisen during this testing. Finally, it is explained how to approach fixing these issues and which direction any further improvement of the program might take.
Klíčová slova
Remeshing, Trojúhelníková síť, Parametrické plochy
Klíčová slova v angličtině
Remeshing, Triangle mesh, Parametric surfaces
Rozsah průvodní práce
44
Jazyk
CZ
Anotace
Tématem práce je "B-Spline Remeshing". Jsou zde popsány různé kategorie přístupu k problému remeshingu trojúhelníkových sítí podle daných podmínek a požadavku, podrobně popsán jeden z již zavedených přístupů k tomuto problému, a jeho úprava pro daný problém remeshing soustředěný na vyhlazení a opravu sítě zatížené šumem a obsahující drobné závady. Dále je zde popsána konkrétní implementace tohoto algoritmu, proč bylo od B-Spline ploch upuštěno ve prospěch Beziérovo ploch, výsledky otestování této implementace na uměle vytvořených i reálných datech a problémy, ke kterým došlo během testování. Na závěr je uvedeno, jak by se postupovalo pro opravu těchto problémů a kterým směrem lze postupovat pro možné budoucí vylepšení práce.
Anotace v angličtině
The subject of this work is "B-Spline Remeshing". Herein are described different categories of approaches to solving the remeshing problem for triangle meshes depending upon given constraints and requirements. More thoroughly is described one specific established approach to this problem and its adjustment to the given problem remeshing focused on smoothing and repair of a triangle mesh affected by noise and containing small defects. Furthermore, the actual implementation of this algorithm is described along with why B-Spline surfaces were abandoned in favor of the more simple Bézier surfaces, the results of testing this implementation on both artificially generated objects and meshes representing real objects and the problems that have arisen during this testing. Finally, it is explained how to approach fixing these issues and which direction any further improvement of the program might take.
Klíčová slova
Remeshing, Trojúhelníková síť, Parametrické plochy
Klíčová slova v angličtině
Remeshing, Triangle mesh, Parametric surfaces
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou remeshing techniky používané pro automatické nebo semi-automatické nahrazení povrchové trojúhelníkové sítě reprezentující reálný objekt jinou povrchovou trojúhelníkovou sítí s výhodnějšími vlastnostmi (např. tvar a počet trojúhelníků, hladkost povrchu, vlastnost manifoldu).
Seznamte se s B-Spline plochami, zejména pak s Coonsovými B-Spline plochami, a dále se seznamte s principy lineární a nelineární regrese a se způsobem využití nelineární regrese pro aproximaci bodů v E3 B-Spline plochou.
Prozkoumejte existující přístupy pro remeshing trojúhelníkové sítě prostřednictvím B-Spline ploch, zejména pak prozkoumejte techniky používané pro automatickou segmentaci vstupní sítě na dílčí části vhodné pro nelineární regresi z předchozího bodu.
Po dohodě s vedoucím práce si vyberte / navrhněte metodu vhodnou pro B-Spline remeshing trojúhelníkových sítí, které obsahují šum a různé artefakty (zejména překrývající se trojúhelníky, nemanifoldní hrany a vrcholy).
Proveďte implementaci metody jako modul VTK.
Výsledné řešení důkladně otestujte na datech uměle vytvořených (anuloid, válec, krychle) i reálných (sítě automaticky extrahované z volumetrických dat) a zhodnoťte z pohledu chyby remeshingu, kvality sítě, časové a paměťové náročnosti implementace, aj.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou remeshing techniky používané pro automatické nebo semi-automatické nahrazení povrchové trojúhelníkové sítě reprezentující reálný objekt jinou povrchovou trojúhelníkovou sítí s výhodnějšími vlastnostmi (např. tvar a počet trojúhelníků, hladkost povrchu, vlastnost manifoldu).
Seznamte se s B-Spline plochami, zejména pak s Coonsovými B-Spline plochami, a dále se seznamte s principy lineární a nelineární regrese a se způsobem využití nelineární regrese pro aproximaci bodů v E3 B-Spline plochou.
Prozkoumejte existující přístupy pro remeshing trojúhelníkové sítě prostřednictvím B-Spline ploch, zejména pak prozkoumejte techniky používané pro automatickou segmentaci vstupní sítě na dílčí části vhodné pro nelineární regresi z předchozího bodu.
Po dohodě s vedoucím práce si vyberte / navrhněte metodu vhodnou pro B-Spline remeshing trojúhelníkových sítí, které obsahují šum a různé artefakty (zejména překrývající se trojúhelníky, nemanifoldní hrany a vrcholy).
Proveďte implementaci metody jako modul VTK.
Výsledné řešení důkladně otestujte na datech uměle vytvořených (anuloid, válec, krychle) i reálných (sítě automaticky extrahované z volumetrických dat) a zhodnoťte z pohledu chyby remeshingu, kvality sítě, časové a paměťové náročnosti implementace, aj.