Generovanie 3D modelu z vektorového výkresu súčiastky. Doc. Ing. Jozef Vaský CSc.

Transkript

1 Generovanie 3D modelu z vektorového výkresu súčiastky Doktorand: Školiteľ: Ing. Michal Eliáš Doc. Ing. Jozef Vaský CSc.

2 Celkový pohľad papierový výkres 3D model Kroky konverzie: Zoskenovanie výkresu do rastrovej podoby. Vektorizácia rastrového obrazu. Identifikácia a sémantická analýza objektov. Generovanie 3D modelu.

3 Cieľ dizertačnej práce Návrh metodiky a algoritmov pre riešenie procesu generovania 3D modelu z 2D reprezentácie jednoduchého hranolovitého telesa a následné vytvorenie kompletného dátového modelu.

4 Teoretické podklady Technické výkresy, normalizácia. Zobrazovanie na výkresoch. Geometrické transformácie. Vektorová a maticová matematika. Analytické nástroje. Reprezentácia telies. Súborové formáty.

5 Technické výkresy Podliehajú normalizácii (ISO, EN, STN). Charakteristické údaje výkresov: rozmery a formálne prvky, čiary na výkresoch, popisovanie výkresov, zobrazovanie na výkresoch, mierky zobrazovania, kótovanie, ostatné prvky. Glézl, Š. a kol.: Základy strojníctva. 2. vydanie Bratislava: Alfa Veselovký, J. a kol.: Technické kreslenie. 1. vydanie Bratislava: Alfa Drastík, F.: Technické kreslení podle mezinárodních norem I. Pravidla tvorby výkresů ve strojírenství. Ostrava: Montanex 1994.

6 Zobrazovanie na výkresoch Pravouhlé premietanie na niekoľko priemetní Glézl, Š. a kol.: Základy strojníctva. 2. vydanie Bratislava: Alfa Veselovký, J. a kol.: Technické kreslenie. 1. vydanie Bratislava: Alfa 1986.

7 Premietanie Mongeova projekcia (pravouhlé premietanie na dve navzájom kolmé priemetne) Urban, A.: Deskriptivní geometrie. 3. vydanie Praha: SNTL/Alfa Velichová, D.: Konštrukčná geometria. 1.vydanie Bratislava: Vydavateľstvo STU 1996.

8 Tézy dizertačnej práce Definovanie kritérií pre výber vhodných vektorových výkresov. Transformácia pravouhlých priemetov na 3D drôtený model. Rekonštrukcia objemového modelu výrobku. Výber vhodného súborového formátu pre vstup a výstup.

9 Obmedzujúce kritériá hranaté telesá bez kruhových/valcových prvkov, stupeň zložitosti telies, zobrazenie len v priemetoch (2 až 3), formálne spracovanie vektorového výkresu (hladiny, farba a typ čiar,...).

10 Generovanie 3D drôteného modelu dátové štruktúry pre 2D a 3D dáta, analýza a spracovanie dát priemetov, spätný proces Mongeovej projekcie. Velichová, Zárezová D.: Konštrukčná metóda geometria. a šikmá 1.vydanie axonometria Bratislava: Vydavateľstvo STU 1996.

11 Prvé výsledky Nedostatky: veľké množstvo generovaných čiar, exponenciálny rast času generovania, pracuje systémom hrubej sily, analýza len na úrovni čiar, problémy s niektorými prvkami. chýbajúca hrana prebytočné hrany

12 Možné riešenia konzistencia 3D modelu (manifold) lepšie využitie nástrojov analýzy plôšková reprezentácia korektnosť topológie Eulerov vzťah f e + v = Žára, J., a kol.: Počítačová grafika principy a algoritmy. 1. vydanie Praha: Grada Euler-Poincarého vzťah f e + v r = 2( s h) Vaský, J., Klačo, M., Nemlaha, E.: Grafické spracovanie údajov. 1. vydanie Bratislava: Vydavateľstvo STU

13 Rekonštrukcia objemového modelu identifikácia primitívneho telesa, pridávanie a uberanie materiálu, overenie Mongeovou projekciou. Vaský, J., Nemlaha, E., Masár, L.: CAD/CAM systémy. 1. vydanie Bratislava: Vydavateľstvo STU Konštruktívna geometria telies (CSG) Žára, J., a kol.: Počítačová grafika principy a algoritmy. 1. vydanie Praha: Grada 1992.

14 Súborový formát návrh natívneho formátu, rozhranie pre vstup a výstup dát DXF, IGES, DWG, 3DS,... nezávislosť na súborovom formáte, prenositeľnosť.

15 Výsledný model

16 Ďakujem za pozornosť

17 Významné osobnosti James D. Foley, Andries van Dam Computer Graphics: Principles and Practice Introduction to Computer Graphics Andrej Ferko Počítačová grafika a spracovanie obrazu Jiří Žára Moderní počítačová grafika Počítačová grafika principy a algoritmy Börje Langefors Teoretická analýza informačných systémov