視覚効果を考慮した3次元ポリゴン曲面形状の変分制御手法の研究

考虑视觉效果的3D多边形曲面形状变分控制方法研究

基本信息

批准号：
12780185
负责人：
高橋成雄
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo (2001)Gunma University (2000)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,前年度まで進めていた(1)3次元メッシュ形状のモーフィングと(2)形状変形を用いた地形図の多視点投影デフォルメ投影図生成についてのまとめを行うとともに,これらの課題に共通で必要となる(3)形状の位相骨格を記述するモデルについて研究を行った.まず,3次元メッシュ形状モーフィングを,時間軸を加えた4次元メッシュを用いて直接設計する手法の実現に関して研究を進めた.まず,2つの3次元メッシュ形状を補間するため,2つのメッシュの点-面,稜線-稜線,面-点という双対関係に着目して,その間に四面体を埋め込む手法を開発した.さらに,4次元メッシュ形状の臨界点に着目することで,位相(種数)の異なる3次元メッシュ形状間のモーフィングを実現し、さらにすべての3次元曲面の位相変化(生成・消滅・分割・併合)のパタンをすべて列挙することに成功した.上記と並行に,形状変形を用いた地形図の多視点投影デフォルメ投影図自動生成の研究も進めた.入力として与えられた標高データを,頂上・峠・谷底・尾根線・谷線を用いて解析し特徴領域に分割した後,特徴領域ごとの2次元投影図上における最適な視線方向と図における配置を自動計算するモデルを構築し、システムを実装した.さらに、Non-photorealistic rendering手法に基づいた,より人の手描きに近い地形図描画表現を実現した.上記2つの研究を橋渡しするものとして,形状の位相骨格を記述する手法についても研究を行った.この手法は、3次元メッシュモーフィングにおいては,その位相変化を記述する際の基礎的な道具として,多視点投影デフォルメ透視図自動生成においては,地形形状全体を特徴領域に分割する際の指標として,重要な役割を演じている.本研究では,この位相骨格のモデルをさらにボリュームデータの可視化に応用し,効果的な可視化画像を自動生成できることを示した.

今年，我们总结了使用（1）3D网格形状变形和（2）形状变形的多视图投影变形图像生成的投影图，我们一直在研究直到上一年，我们已经研究了描述形状相位骨架的模型，这些模型是这些问题的共同点。首先，我们研究了一种使用4D网格与时轴直接设计3D网格形状变形的方法。首先，我们开发了一种嵌入四面体之间的方法，重点是两个网眼，边缘面，边缘窗口和表面点的双重关系。此外，我们已经开发了一种嵌入四面体之间的方法。通过关注缝制形状的临界点，实现了不同阶段（物种数量）的三维网状形状之间的变形，并成功地枚举了所有三维表面的相变（产生，歼灭，分裂，分裂，合并）的模式。与上述同行，我们还对使用形状变形自动生成地形图的多视图投影变形图。在分析了使用峰会，山间通道，山谷基地，山脊线和山谷线的输入的高程数据后，我们将它们分为特征区域，然后构建了一个模型，该模型自动计算每个特征区域的最佳线方向和布局，并实现系统。此外，基于渲染方法的非遗物主义，我们意识到了一个地形图绘图表达式，它更接近人类的手绘。我们还对描述上述两项研究的方法进行了研究。在3D网状变形中，此方法是描述地形图的相变相变的基本工具，并且在自动生成多视图投影变形的透视图中，当将整个地形形状分为特征区域时，它是指标。在这项研究中，我们进一步应用了这种相骨骼模型来可视化音量数据，并且可以自动生成有效的可视化图像。