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UN METODO MULTILIVELLO PER LA SEMPLIFICAZIONE DI MESH POLIGONALI DA SCANNER 3D

ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITA’ DI BOLOGNA Seconda Facolt à di Ingegneria Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica.

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UN METODO MULTILIVELLO PER LA SEMPLIFICAZIONE DI MESH POLIGONALI DA SCANNER 3D

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Presentation Transcript

  1. ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITA’ DIBOLOGNA Seconda Facoltàdi Ingegneria Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica UN METODO MULTILIVELLO PER LASEMPLIFICAZIONE DI MESH POLIGONALI DASCANNER 3D Relatore: Tesi di Laurea di: Prof. Ssa Serena Morigi Luca Guerra Co-relatore: Ing. Marco Rucci Sessione I Anno Accademico 2011-2012

  2. Sommario • Mesh poligonali • Acquisizione mesh da scanner 3D • Semplificazione di mesh poligonali • Algoritmo di semplificazione proposto • Conclusioni

  3. Mesh poligonali Metodo più diffuso per rappresentare superfici tridimensionali in computer grafica. Approssimano superfici continue. Ottenibili attraverso varie tecniche: • Tramite punti (scanner 3D,fotogrammetria,dati territoriali..) • Tramite superfici (algoritmi di tassellazione) • Tramite volumi di dati (poligonalizzazione)

  4. Mesh poligonali Videogames Giocattoli Medico Industriale Topografia

  5. Struttura mesh poligonali Strutture formate da: • Vertici • Edge (lati) • Facce faccia lati vertici

  6. Acquisizione modelli tridimensionali da scanner 3D

  7. Esempi di mesh acquisite 28954 vertici 42926 facce 341571 vertici 419957 facce

  8. Esempi di mesh acquisite 368145 triangoli 197430 punti 13348 vertici 20095 facce Mesh acquisite con Scanner Laser 3D - NextEngine

  9. LOD (LevelofDetail) 10,108 facce 1,383 facce 474 facce 46 facce

  10. LOD Overhead intollerabile!

  11. SimplifyAlgorithm

  12. Istogramma Istogramma creato per la mesh Mucca: 23216 facce, 34824 edge.

  13. Algoritmo Simplify sm iterazioni OUT_ITS iterazioni

  14. SmoothingAlgorithm

  15. Smoothing • Applica l’operatore p-Laplacianodiscretizzato • Diverso dal “normale” smoothing • Accorpa vertici in aree ad alta curvatura

  16. Effetto smoothing Originale p = 0 p = 1 p = 0.1 p = 2

  17. Solo smoothing

  18. DecimationAlgorithm

  19. Decimation 2 possibili approcci selezionabili: • Sorting degli edge • Controllo lunghezza edge Applicazione dell’edgecollapse sull’edge scelto.

  20. EdgeCollapse Edge da collassare

  21. Solo decimation

  22. Smoothing + Decimation

  23. Simplify 52122 facce,78183 edge 26048 facce, 39072 edge Originale 50% 15628 facce, 23442 edge 5204 facce, 7806 edge 70% 90%

  24. Simplify 101446 facce, 52169 edge 30430 facce, 45645 edge Orig. 50% 70% 50718 facce, 76077 edge 5070 facce, 7605 edge 10142 facce, 15213 edge 95% 90%

  25. Simplify 99.5% 502 facce, 753 edge

  26. Simplify 51784 facce, 77676 edge 25888 facce, 38832 edge 15528 facce, 23292 edge Orig. 50% 70% 2584 facce, 3876 edge 5176 facce, 7764 edge 90% 95%

  27. Simplify 56184 facce, 84276 edge 33712 facce, 50568 edge 112384 facce, 168576 edge Orig. 50% 70% 5616 facce, 8424 edge 11232 facce, 16848 edge 90% 95%

  28. Simplify 11600 facce, 17400 edge 23216 facce, 34824 edge Orig. 50% 2316 facce, 3474 edge 6960 facce, 10440 edge 70% 90%

  29. Simplify Orig. 50% 70% 90% 54300 facce, 81450 edge 27148 facce, 40722 edge 16284 facce, 24426 edge 5428 facce, 8142 edge

  30. Simplify 14332 facce, 21498 edge 20476 facce, 30714 edge 30% Orig. 6140 facce, 9210 edge 10236 facce, 15354 edge 50% 70%

  31. Meshlab vs Simplify Distanze di Hausdorff

  32. Conclusioni • Obiettivi della tesi raggiunti • Qualità visiva delle mesh ottenute paragonabile a quella ottenuta con Meshlab • In termini quantitativi manca ancora qualcosa • Ottimo prototipo • Ampi margini di miglioramento

  33. Fine Grazie per l’attenzione

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