Аннотация
Перечень условных обозначений 3
Введение 4
1 Постановка задачи 5
2 Методы математической морфологии и их интерпретация в 3d
пространстве 7
2.1 Морфологическая дилатация(расширение) 9
2.2 Морфологическая эрозия 11
2.3 Морфологическое открытие и закрытие 13
3 Модель обработки трёхмерных объектов методами математической
морфологии в unity 16
3.1 Варианты разбиения объекта на точки в unity 16
3.2 Подготовительные процессы обработки объекта 19
3.3 Обработка объекта 21
4 Реализация методов математической морфологии в unity 25
4.1 Класс processed object 26
4.2 Класс struct_elem 28
4.3 Класс abstractoperation 29
5 Оптимизация работы unity при обработке трёхмерных объектов 33
6 Варианты применения разработанного приложения 35
Заключение 36
Список использованных источников 37
Математическая морфология — теория и техника анализа и обработки геометрических структур, основанная на теории множеств, топологии и случайных функциях. Широко используется в обработке цифровых изображений, но также может быть применима на графах, полигональной сетке, стереометрии и многих других пространственных структурах.
Методы математической морфологии, такие как дилатация, эрозия, замыкание, размыкание, выделение границ, успешно интегрированы в различные инструменты обработки цифровых изображений.
Развитие трёхмерной компьютерной графики приводит к необходимости работать уже не только с двумерными цифровыми изображениями, но и с трёхмерными объектами, поэтому становится актуальным вопрос, можно ли применить методы математической морфологии к трёхмерным объектам и обрабатывать их так же, как и цифровые изображения.
Результаты проделанной работы позволяют применять методы математической морфологии и демонстрировать их работу в Unity, дают возможность обрабатывать модели трёхмерных объектов без навыков 3D моделирования и открывают новые горизонты для исследований.
Полученный в рамках работы прототип приложения способен принимать на вход 3D-модели форматов FBX, dae (Collada), 3DS, dxf и obj, применять к ним методы математической морфологии (дилатация, эрозия, морфологические открытие и закрытие) и экспортировать результат в формате FBX.
Можно сделать вывод о том, что цель работы достигнута, а поставленные задачи успешно решены:
1 Изучены методы ММ, использующиеся в обработке цифровых изображений.
2 Адаптированы принципы работы методов ММ для обработки трёхмерных объектов в Unity.
3 Разработаны и реализованы:
3.1 Модель импорта трёхмерного объекта и взаимодействия с ним для последующей обработки в Unity.
3.2 Модель генерации структурирующего элемента (SE).
3.3 Модель применения методов ММ на импортированный объект с использованием сгенерированного SE с последующим экспортом результата в формате FBX.
В дальнейшем планируется оптимизировать работу прототипа, улучшить интерфейс и добавить функциональность, увеличить количество вариантов генерации структурирующего элемента, упростить подбор нужного структурирующего элемента, добавить в систему алгоритм прогнозирования решений.
