Cílem této práce bylo navržení a implementace intuitivního nástroje pro virtuální modelování 3D objektů pomocí haptického vstupního zařízení s možností doplnění chybějících částí a určení, jaké oblasti objektů nelze modifikovat.
V první části práce jsou porovnány klady a zápory dostupných zařízení, knihovnen a programů, které lze při návrhu nástroje využít.
Druhá část popisuje trojúhelníkové sítě a voxely, dvě nejužívanější datové struktury pro reprezentaci 3D objektů v tomto typu aplikací. Dále se věnuje přístupům pro haptické renderování a modifikaci objektů.
Třetí část popisuje modifikační přístupy a datové struktury, které byly v rámci této práce naimplementovány.
V závěru jsou pomocí experimentů porovnány výkony dostupných haptických knihoven, a také implementovaných modifikačních nástrojů.
Anotace v angličtině
The goal of this thesis was to design and implement an intuitive tool for haptic scultping of 3D objects with the ability to insert missing parts and to define which areas of objects cannot be modified.
The first part compares pros and cons of available devices, libraries and software which can be used to implement the tool.
The second part describes triangle meshes and voxels, the most used data structures for 3D object representation in this area. Methods for haptic rendering and object modification are also described.
The third part describes implemented methods and data structures for object modification.
The performance of haptic libraries and modification tools is compared by experiments in the end of this thesis.
Cílem této práce bylo navržení a implementace intuitivního nástroje pro virtuální modelování 3D objektů pomocí haptického vstupního zařízení s možností doplnění chybějících částí a určení, jaké oblasti objektů nelze modifikovat.
V první části práce jsou porovnány klady a zápory dostupných zařízení, knihovnen a programů, které lze při návrhu nástroje využít.
Druhá část popisuje trojúhelníkové sítě a voxely, dvě nejužívanější datové struktury pro reprezentaci 3D objektů v tomto typu aplikací. Dále se věnuje přístupům pro haptické renderování a modifikaci objektů.
Třetí část popisuje modifikační přístupy a datové struktury, které byly v rámci této práce naimplementovány.
V závěru jsou pomocí experimentů porovnány výkony dostupných haptických knihoven, a také implementovaných modifikačních nástrojů.
Anotace v angličtině
The goal of this thesis was to design and implement an intuitive tool for haptic scultping of 3D objects with the ability to insert missing parts and to define which areas of objects cannot be modified.
The first part compares pros and cons of available devices, libraries and software which can be used to implement the tool.
The second part describes triangle meshes and voxels, the most used data structures for 3D object representation in this area. Methods for haptic rendering and object modification are also described.
The third part describes implemented methods and data structures for object modification.
The performance of haptic libraries and modification tools is compared by experiments in the end of this thesis.
Účelem práce je vytvoření nástroje pro virtuální modelování 3D objektů pomocí haptického vstupního zařízení, který umožní doplňování chybějících částí virtuálních objektů uživatelsky přístupným způsobem.
Seznamte se s hardwarem pro haptický vstup dostupným na ZČU a s jeho softwarovým rozhraním.
Proveďte rešerši dostupného softwaru pro virtuální modelování (sculpting), zejména s ohledem na podporu importu existujících částí modelovaných objektů a jejich vynucené zachování během modelování.
Navrhněte sadu nástrojů pro virtuální modelování a doplňování chybějících částí objektů založenou na haptickém vstupu. Nástroje musí být intuitivní ("broušení" objektů, "řezání" do objektů atp.) a zároveň musí využít možností virtuálního materiálu (snadné přidání materiálu na místo kde chybí, globální deformace materiálu apod.).
Implementujte zvolené nástroje a ověřte jejich funkčnost na vzorovém zadání (modelu). Implementace může stavět na existujícím softwaru, ale musí splňovat kladené požadavky, zejména zachování existujících částí povrchu.
Důkladně zdokumentujte vytvořený software.
Analyzujte dosažené výsledky a navrhněte další možná zlepšení vytvořeného softwaru.
Zásady pro vypracování
Účelem práce je vytvoření nástroje pro virtuální modelování 3D objektů pomocí haptického vstupního zařízení, který umožní doplňování chybějících částí virtuálních objektů uživatelsky přístupným způsobem.
Seznamte se s hardwarem pro haptický vstup dostupným na ZČU a s jeho softwarovým rozhraním.
Proveďte rešerši dostupného softwaru pro virtuální modelování (sculpting), zejména s ohledem na podporu importu existujících částí modelovaných objektů a jejich vynucené zachování během modelování.
Navrhněte sadu nástrojů pro virtuální modelování a doplňování chybějících částí objektů založenou na haptickém vstupu. Nástroje musí být intuitivní ("broušení" objektů, "řezání" do objektů atp.) a zároveň musí využít možností virtuálního materiálu (snadné přidání materiálu na místo kde chybí, globální deformace materiálu apod.).
Implementujte zvolené nástroje a ověřte jejich funkčnost na vzorovém zadání (modelu). Implementace může stavět na existujícím softwaru, ale musí splňovat kladené požadavky, zejména zachování existujících částí povrchu.
Důkladně zdokumentujte vytvořený software.
Analyzujte dosažené výsledky a navrhněte další možná zlepšení vytvořeného softwaru.