3次元形状モデル陰関数表現の高速自動生成と多重解像度表現

3D形状模型隐函数表示的高速自动生成和多分辨率表示

基本信息

批准号：
15700112
负责人：
仲田晋
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は陰関数曲面による3次元形状のモデリングを対象とし,曲面生成に伴う計算量およびメモリ使用量の問題の解決を目標としている.このうち,今年度は特に以下の3つ項目について成果が得られている.(1)曲面上の色分布関数の生成と品質向上3次元形状を陰関数として表現・デジタル化する研究はこれまで盛んに行われ,特にレーザスキャナなどの計測装置に基づく形状モデリング手法が多く提案された.本研究ではさらに色情報の再現を含めた曲面生成手法を提案し,曲面上の複雑な色情報の表現,および色境界の自動判別に成功している.(2)ウェーブレット変換による陰関数曲面の多重解像度解析3次元形状を陰関数として表現した場合,そのデータ量やノイズがしばしば問題となる.この問題を解決するために,本研究では曲面表現にウェーブレット変換を導入した.すなわち,曲面をウェーブレット変換に用いられる基底関数で表現することでその多重解像度解析を実現し,従来の画像処理で用いられる圧縮とノイズ除去の技術を曲面モデルにも適用可能とした.これは日本応用数理学会のセミナーで公表済みであり,今後,雑誌論文への掲載を目指す.(3)並列処理の導入微細構造を含む形状のモデリングやレンダリングではその計算量が問題となり,本研究では並列計算の導入による解決を目指している.特に共有メモリ型と分散メモリ型が混在する並列計算環境を想定し,このような特殊な環境下でも計算機の性能を十分に発揮する並列化の実現を目標としてきた.この実現のために,本研究ではプロセスの階層的な分割を考え,各階層を共有メモリ環境と分散メモリ環境に割り当てることで効率的な並列計算を実現している.

该研究主题旨在使用隐式表面对三维形状进行建模，目的是解决与表面产生相关的计算和内存使用问题。今年，我们在以下三个项目中取得了成果：（1）在表面上产生颜色分布功能并提高质量。对3D形状的表示和数字化的研究在过去已经进行了隐式功能，并且已经提出了许多形状建模方法，尤其是基于测量设备，例如激光扫描仪。这项研究还提出了一种表面生成方法，其中包括复制颜色信息，并成功地表达了表面上的复杂颜色信息，并自动区分了颜色边界。（2）当三维形状表示为隐式函数时，使用小波变换对隐式表面进行多重分辨率分析，数据和噪声的量通常是一个问题。为了解决这个问题，这项研究的重点是表面表示。のです。英语：换句话说，通过表达小波变换中使用的基础功能的表面，实现了其多分辨率分析，并且可以将常规图像处理中使用的压缩和降噪技术应用于表面模型。这已经在日本应用数学学会的研讨会上发表，目的是将来发表在杂志论文中。（3）引入并行处理计算的复杂性成为建模和渲染形状包含精细结构的问题，该研究旨在通过引入并行计算来解决该问题。特别是，我们假设了一个并行的计算环境，其中共享内存和分布式内存类型混合在一起，目标是实现并行化，即使在此类特殊环境下，也可以完全证明计算机的性能。为了实现这一点，在这项研究中，我们考虑过程的层次结构分配，并将每一层分配给共享的内存环境和分布式的内存环境，从而实现有效的并行计算。