Triangulation of Non-Manifold Implicit Surfaces using Geometric Healing Techniques
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/5826 |
Resumo: | Implicit surfaces used in geometric modeling are often limited to two-dimensional manifolds because they are defined as zero-set functions that separate the space into binary regions. Non-manifold implicit surfaces containing singularities such as isolated points or self-intersection points are essentially non-polygonizable. Thus, triangulating and rendering such surfaces are not a trival task. This dissertation presents the design and implementation of an algorithm for triangulating and rendering of non-manifold implicit surfaces using geometric healing techniques. The presented algorithm, called Healed Marching-Cubes (HMC), is built on the standard Marching-Cubes algorithm introduced by Lorensen and Cline in 1987[LC87]. In the context of implicit surface triangulation and rendering, there are not many proposed algorithms to solve its typical problems such as self-intersection emerged by non-manifold surfaces. Hence, Healed Marching-Cubes will be a valuable contribution to the field of computer graphics and geometric computing. |
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Triangulation of Non-Manifold Implicit Surfaces using Geometric Healing TechniquesAuto-InterseçõesMarching CubesSuperfície ImplícitaTriangualação de SuperfíciesVariedade TopológicaVariedade Topológica Com Auto-InterseçõesDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaImplicit surfaces used in geometric modeling are often limited to two-dimensional manifolds because they are defined as zero-set functions that separate the space into binary regions. Non-manifold implicit surfaces containing singularities such as isolated points or self-intersection points are essentially non-polygonizable. Thus, triangulating and rendering such surfaces are not a trival task. This dissertation presents the design and implementation of an algorithm for triangulating and rendering of non-manifold implicit surfaces using geometric healing techniques. The presented algorithm, called Healed Marching-Cubes (HMC), is built on the standard Marching-Cubes algorithm introduced by Lorensen and Cline in 1987[LC87]. In the context of implicit surface triangulation and rendering, there are not many proposed algorithms to solve its typical problems such as self-intersection emerged by non-manifold surfaces. Hence, Healed Marching-Cubes will be a valuable contribution to the field of computer graphics and geometric computing.As superfícies implícitas utilizadas em modelação geométrica estão muitas vezes limitadas a variedades topológicas bidimensionais (2-dimensional manifolds, do inglês) sem singularidades, porque são definidas como funções de conjuntos zero que separam o espaço em regiões binárias. Mas, em geral, as superfícies implícitas apresentam singularidades tais como pontos isolados e linhas de auto-interseção, pelo que são essencialmente não-trianguláveis. Isto significa que a triangulação e renderização de tais superfícies não são tarefas triviais. Esta dissertação descreve a conceção e a implementação de um algoritmo para a triangulação e renderização de superfícies implícitas com singularidades, utilizando para isso técnicas de restauração ou cura geométrica. O algoritmo apresentado, designado por healed marching cubes (HMC), pode ser visto como uma extensão do algoritmo marching cubes (MC), introduzido por Lorensen e Cline em 1987 [LC87]. No contexto de triangulação e renderização de superfícies implícitas, não existem muitos algoritmos propostos na literatura para resolver os seus problemas típicos, como a resolução de auto-interseções em superfícies com singularidades. Por isso, o algoritmo de healed marching cubes (HMC) poderá ser uma contribuição valiosa para a área de computação gráfica e computação geométrica.Gomes, Abel João PadrãouBibliorumNguyen, Quoc Trong2018-08-28T16:00:33Z2016-6-62016-07-052016-07-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/5826TID:201772990enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:44:00Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/5826Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:46:39.648134Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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