عنوان

ساده‌سازی مش سه‌بعدی با رویکرد حفظ ویژگی‌های هندسی

Country Code

IR

Number

۴۳۱۹پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

ساده‌سازی مش سه‌بعدی با رویکرد حفظ ویژگی‌های هندسی

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Geometric features preserving approach for ۳D mesh simplification

First Statement of Responsibility

/لیدا اصغریان پورندرتی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی برق

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۴۷ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی برق- مخابرات سیستم

Date of degree

۱۴۰۰/۰۶/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

امروزه با گسترش روزافزون گوشی‌های هوشمند و نرم‌افزارهای سه‌بعدی به‌کار رفته در این سیستم‌ها می-توان به اهمیت پردازش سریع مدل‌های سه‌بعدی بیش از پیش پی‌برد .هدف اصلی این رساله، ارائه روشی برای کاهش حجم رئوس و وجوه موجود در مدل‌های سه‌بعدی است تا علاوه بر آسان‌تر کردن پردازش داده‌های سه‌بعدی بتوان ساختار و جزئیات موجود در مدل اصلی را پس از کاهش حجم اطلاعات همچنان حفظ نمود .در این رساله، ساده‌سازی مش‌های گرافیکی و صنعتی به‌ترتیب مورد بررسی قرار می‌گیرند و با توجه به ساختار متفاوت این مش‌ها، روش‌های متفاوتی برای کاهش حجم اطلاعات آن‌ها در نظر گرفته می‌شوند .در ساده‌سازی مدل‌های گرافیکی از روش نوینی بر اساس الهام از نمونه‌برداری نایکوئیست استفاده می‌شود تا علاوه بر کاهش حجم اطلاعات بتوان در خروجی مدلی با کیفیت بالا را بازسازی نمود .به‌منظور توسعه روش نایکوئیست برای نمونه‌برداری از یک رویه سه‌بعدی از اثرات تغییرات انحنا بر روی پهنای باند استفاده می‌شود .در بخش اول این رساله، سه روش مختلف نمونه‌برداری بر اساس ایده‌ای الهام گرفته از تئوری نایکوئیست ارائه می‌شود .الگوریتم اول توسط اثرات بیشینه و کمینه انحنا و راستاهای متناظر مربوط به هر انحنا، به‌طور یکپارچه از تمام سطح مش نمونه‌برداری انجام می‌دهد .الگوریتم دوم با استفاده از اعمال مستقیم تبدیل فوریه بر روی سطح مش و بررسی محلی سطح به انتخاب نمونه‌ها می-پردازد .الگوریتم سوم نیز با بخش‌بندی محلی مش و اعمال نمونه‌برداری مبتنی بر تغییرات انحنای رویه، عملیات نمونه‌برداری از هر ناحیه را به‌طور محلی و مستقل انجام می‌دهد .پس از انتخاب نمونه‌های مورد نظر از بین رئوس مش باید مثلث‌بندی جدیدی برای نقاط انتخاب شده ارائه شود تا اتصالات بین نمونه‌ها برای بیان مش ساده‌سازی شده به‌وجود آیند .استفاده از اتصالات مش اصلی برای مش‌بندی مجدد نمونه‌ها باعث افزایش کیفیت مدل بازسازی شده می‌شود .مش‌بندی نهایی، غیرایزوتروپیک بوده و بر اساس ویژگی‌های هندسی مدل اصلی تشکیل می‌شود .در نهایت، جهت تولید مدلی با کیفیت بالا از یک روش درون‌یابی مبتنی بر زیرتقسیم غیرخطی استفاده می‌شود .همچنین به‌منظور ساده‌سازی مدل‌هایی که در ساخت قطعات مکانیکی از آن‌ها استفاده می‌شود، یک ایده جدید برای کاهش حجم اطلاعات در این نوع از مش‌ها و همچنین بازسازی آن‌ها پیشنهاد می‌شود که عملکرد آن مبتنی بر منحنی‌های مرزی در سطح مش است .در روش پیشنهادی دوم نیز از ویژگی‌های هندسی مش از قبیل بیشینه و کمینه انحنا استفاده می‌شود .توسط روش‌های پیشنهادی برای ساده‌سازی مدل‌های گرافیکی که بر روی مدل‌های متنوع با پیچیدگی‌های ساختاری متفاوت اعمال شدند، توانستیم برای نرخ ساده‌سازی در محدوده ۷۳/۲۰ الی ۹۹/۳۸ میزان خطا را به اندازه ۱ الی ۲۰ درصد در مقایسه با سایر روش‌های مطرح و شناخته شده در این زمینه کاهش دهیم .همچنین توسط روش پیشنهادی برای ساده‌سازی مدل‌های صنعتی که بر روی مدل‌های متنوع با پیچیدگی‌های ساختاری متفاوت اعمال شد، توانستیم برای نرخ ساده‌سازی در محدوده ۹۸/۵ الی ۹۹/۴ میزان خطا را به اندازه ۱ الی ۵ درصد در مقایسه با سایر روش‌های مطرح و شناخته شده در این زمینه بهبود بخشیم.

Text of Note

Nowadays, growing of smart phones and 3D softwares which are used in different multimedia tools reveal the importance of 3D models processing. The main goal of this thesis is to reduce the number of vertices and faces in 3D models in order to ease their processing and represent a feature preserving mesh simplification method. Within this thesis, simplification of graphical models and computer aided design models are discussed, respectively and according to their structural topology, different methods are considered to simplify each types of models. In order to simplify the graphical models, a new method inspired by the Nyquist sampling theory is suggested to efficiently reduce the number of the elements used to represent a 3D model and reconstruct the simplified model, precisely. To extend the Nyquist sampling technique in order to select samples from a 3D surface, the effect of the surface curvature variations is analyzed according to the bandwidth variations in the frequency domain. At the first part of this thesis, three different methods are represented inspired by the Nyquist sampling theory to simplify the graphical models. The first algorithm selects samples from the entire mesh progressively based on the maximum and the minimum curvature variations and their corresponding directions on the surface. The second algorithm locally selects samples by directly applying the Fast Fourier Transform to the bounded regions on the surface. The last algorithm, first segments the input mesh into new subsections and then selects samples from each subsection individually based on the curvature variations and the Nyquist sampling theory. Once the samples are selected from the set of the input mesh vertices, a triangulation technique should be employed to connect the sample points and construct the coarse simplified mesh. Employing the original mesh connections to re-triangulate the selected samples increases the quality of the reconstructed mesh. The final anisotropic mesh is reconstructed based on the geometric features of the original model. Finally, to improve the resolution of the reconstructed mesh, a non-linear subdivision approach is presented to interpolate the coarse simplified mesh. The second part of the thesis deals with the simplification of the computer aided design models. In order to simplify these types of models, a novel simplification and reconstruction methods are proposed based on the boundary space curves of the input mesh. Since this algorithm uses the geometric features of the original mesh including the maximum and the minimum curvatures on the surface, it can efficiently preserve the important details on the surface. The proposed methods introduced for simplification of graphical models are applied to various types of meshes with different structural complexities. According to the complexity of different models, the simplification rate varies between 73.20 and 99.38 . For this range of simplification rate, the measured error between the simplified mesh and the original mesh has been reduced by 1 to 20 percent in comparison with other state-of-the-art studies in this field. The proposed method presented for simplification of CAD models is also applied to several types of models with different structural complexities. Based on the complexity of different models, the method reduces the error from 1 to 5 percent in comparison with other state-of-the-art works, while the simplification rate varies between 98.5 and 99.4 .

ba

Parallel Title

Geometric features preserving approach for ۳D mesh simplification

ساده‌سازی مش سه‌بعدی

نمونه‌برداری نایکوئیست

مش‌بندی مجدد غیرایزوتروپیک

حفظ ویژگی هندسی

بیشینه و کمینه انحنا

بخش‌بندی مش

ساده‌سازی مدل‌های CAD

بازسازی مش

Subject Term

۳meshing, geometric feature preserving, maximum and minimum curvature, mesh segmentation, CAD model simplification, mesh reconstruction-D mesh simplification, Nyquist sampling, anisotropic re

Subject Term

ساده‌سازی مش سه‌بعدی، نمونه‌برداری نایکوئیست، مش‌بندی مجدد غیرایزوتروپیک، حفظ ویژگی هندسی، بیشینه و کمینه انحنا، بخش‌بندی مش، ساده‌سازی مدل‌هایCAD ، بازسازی مش

اصغریان پورندرتی، لیدا

ابراهیم‌نژاد، حسین، استاد راهنما

Country

ایران

Date of Transaction

20230812

Call Number

برق ،۱۰۶۴۴ ،۱۴۰۰

Host name

ی‌سدنه‍ ی‌اهی‌گژیو ظفح‍ درکیور اب‍ ی‌دعبه‌س‍ ش‌م‍ ی‌زاسه‌داس‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

362.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

b10644.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۳۱۹

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y