Тема: ПОСТРОЕНИЕ СКЕЛЕТОВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ФОРМ

В связи с широким распространением устройств, позволяющих получать пространственные модели объектов, трёхмерные модели находят широкое применение в самых разных областях: в компьютерной графике, медицине, архитектуре, дизайне и т.д. Это приводит к возникновению большого количества практических задач, основанных на анализе форм трехмерных объектов, а так как извлечение скелета из трехмерной формы является эффективным средством для абстракции формы, то, следовательно, является и эффективным инструментом для анализа. С помощью скелета могут решаться следующие задачи: распознавание объектов, сегментация объектов, классификация формы, скелетная анимация, нахождение и сравнение визуально похожих объектов и т.д.
Скелет пространственной формы - это пространственный граф, каждая вершина которого представляет собой центр максимально вписанной в объект сферы. Огибающая всех вписанных сфер (циркуляр) должна хорошо описывать форму исходного трехмерного объекта. Скелет можно определить, как каркасную модель, которая хорошо описывает геометрию и топологию исходного объекта.
Многие известные алгоритмы построения скелетов пространственных форм в качестве входных данных используют облако точек. Облако точек - набор вершин в трехмерной системе координат, который может быть получен с помощью трехмерного моделирования или трехмерного сканирования, в результате которого получаются данные с шумами или недостающими частями. Поэтому для получения хороших результатов большинству алгоритмов необходима предварительная обработка входного облака или дополнительные входные параметры. Другие алгоритмы используют проекции исходного трехмерного объекта либо полигональные модели, но, как правило, такие алгоритмы являются сложными и затратными по времени и памяти [12].
Целью данной работы является исследование алгоритмов построения скелетов пространственных форм и реализация одного из алгоритмов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- исследовать алгоритмы построения скелетов пространственных форм,
- реализовать один из алгоритмов,
- разработать приложение для визуализации получаемых скелетов с возможностью задания параметров, настройки скорости визуализации и/или работы в "пошаговом режиме".

Купить

В ходе данной работы найдена и изучена подходящая литература по построению скелетов пространственных форм. Проанализированы алгоритмы построения скелетов пространственных форм, их плюсы и минусы.
Также выбран, описан и реализован алгоритм построения скелетов пространственных форм - L1-Medial. Проведен анализ результатов работы алгоритма на разных входных облаках точек, произведен подбор и анализ параметров алгоритма.

Купить