Marco tarini kai hormann paolo cignoni claudio montani
Download
1 / 60

Marco Tarini Kai Hormann Paolo Cignoni Claudio Montani - PowerPoint PPT Presentation


  • 60 Views
  • Uploaded on

PolyCube-Maps. Marco Tarini Kai Hormann Paolo Cignoni Claudio Montani. Maik Lathan. Motivation. Texture-Atlas. Mesh. Textured-Mesh. Motivation. Texture -Artefakte  Nähte und Verzerrungen. Motivation - Nähte. Nähte haben fatale Folgen… Parametrisierung ist netzabhängig:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Marco Tarini Kai Hormann Paolo Cignoni Claudio Montani' - qiana


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Marco tarini kai hormann paolo cignoni claudio montani

PolyCube-Maps

Marco Tarini Kai Hormann Paolo Cignoni Claudio Montani

Maik Lathan


Motivation
Motivation

Texture-Atlas

Mesh

Textured-Mesh

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Motivation1
Motivation

  • Texture-Artefakte  Nähte und Verzerrungen

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Motivation n hte
Motivation - Nähte

Nähte haben fatale Folgen…

  • Parametrisierung ist netzabhängig:

    Verschiedene LOD-Stufen bedingen individuelle Parametrisierungen

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Motivation texture filterung
Motivation – Texture-Filterung

Nähte haben fatale Folgen…

  • Schlechte Texture-Filterung:

    Mip-Mapping sowie Bilineare Filterung bedingen kontinuierliche Texel  an Patch-Rändern nicht erfüllt

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Motivation verschwendeter speicher
Motivation – Verschwendeter Speicher

Nähte haben fatale Folgen…

  • Verschwendeter Speicher

    Atlas-Mapping verschenkt viel Texture-Speicher  Patches liegen schlecht verdichtet in Map

!

!

!

!

!

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Inhalt
Inhalt

  • PolyCube-Maps im Überblick

  • PolyCube-Maps – in a Nutshell

  • Funktionsweise von PolyCube-Maps

  • Bilder

  • Experimentelle Ergebnisse

  • Ausblick

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Polycube maps im berblick cube mapping
PolyCube-Maps im Überblick – Cube-Mapping

Mesh

CubeMap

+

=

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick cube mapping1
PolyCube-Maps im Überblick – Cube-Mapping

w

u

v

  • Cube-Mapping für nahtloses Texture-Mapping „missbrauchen“

+

=

Mesh

CubeMap

Textured Apple

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick cube mapping erweitern
PolyCube-Maps im Überblick – Cube-Mapping erweitern

  • Mechanismus leicht ändern  Jedes Vertex erhält 3D-Texture-Position in Raum T3

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick cube mapping erweitern1
PolyCube-Maps im Überblick – Cube-Mapping erweitern

  • Beim Rendern  jedes Fragment von Ursprung auf Einheitswürfel-Oberfläche T3 projizieren mit T3T3

  • Cube-Mapping bildet Punkt aus T3 auf 2D-TextureT2 ab

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick1
PolyCube-Maps im Überblick

ABER: Methode funktioniert nur mit kugelförmigen Objekten

ALSO: Konzept auf beliebige Körper

erweitern !

Lösung: Viele Unit-Cubes

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick polycube definition
PolyCube-Maps im Überblick – PolyCube-Definition

  • Was ist ein PolyCube

    2-mannigfaltig flächig verbundene Anordnung von Cubes

  • PolyCube-Maps nutzen gesamte Oberfläche T3 von PolyCube anstatt nur einen Unit-Cube

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Polycube maps im berblick2
PolyCube-Maps im Überblick

Graphics-Pipeline

Rasterer

Interpolation

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



PolyCube-Maps – in a Nutshell

Texture-Domain T3

Texture-Domain T2

w

Texture-Map

v

u

PolyCube

Look-up-Tabelle

Objektraum 3

T3 auf T3

mappen

Fragment mit

3D-UVW

T3 auf T2

mappen

finales Texel

Mesh

(per Vertex Texture-UVW)



Funktionsweise von polycube maps mechanismus
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Mechanismus

  • PolyCube-Mapping komplett in Shader implementiert  Shader nutzt Projektion P u. Abbildung M sowie Look-up-Tabelle

  • Shader muß simpel und schnell sein  Fallunterscheidung

  • 3D-Texture-Raum T3 in kubische Zellen gleicher Größe unterteilen  Zentren verschieben

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps polycube zellen
Funktionsweise von PolyCube-Maps – PolyCube&Zellen

Betrachtung des Schnittes von Zelle und PolyCube

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps zellen
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Zellen

  • Schnitt von PolyCube-Oberfläche u. Zellen  Facelets

  • 2-Mannigfaltigkeit  63 Anordnungen von Facelets  Rotation u. Reflektion weg lassen  auf 6 Basisfälle reduzierbar

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps zellen1
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Zellen

Vorteile der neuen Zellen…

  • Anzahl von möglichen Schnitt-Anordnungen von PolyCube und Zellen sehr gering

  • P und M kontinuierlich für jede Zelle definierbar

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Funktionsweise von polycube maps konstruktion
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Konstruktion

1

2

3

4

5

6

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps berschneidungen
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Überschneidungen

T3

  • ABER keine gute Parametrisierung  Überschneidungen

  • iterativer Algorithmus der Texture-Positionen optimiert u. globale Verzerrung minimiert

worst case

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps mean value
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Mean Value

Projektion

(nicht optimiert)

Mean Value

  • Linear lokales Optimierungsproblem

  • Minimal bei konformen Parametrisierungen

  • Flächenverformung kann groß werden

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps mips
Funktionsweise von PolyCube-Maps – MIPS

Projektion

(nicht optimiert)

MIPS

  • Nicht lineares Optimierungsproblem

  • Minimal bei konformen Parametrisierungen

  • Flächenverformung kann groß werden

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps extended mips
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Extended MIPS

ext. MIPS

  • Erweiterung von MIPS

  • Gewichtungsparameter für Mittelung zwischen Konformität und Flächenerhaltung

Projektion

(nicht optimiert)

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps energiefunktionen
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Energiefunktionen

Projektion

(nicht optimiert)

Mean Value

MIPS

ext. MIPS

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap1
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube-Maps

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Projektion p t 3 t 3

Projektion P: T3 T3


Funktionsweise von polycube maps abbildung p
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung P

  • Für alle 6 Basisanordnung definiert

Case 3

Case 4a

Case 4b

Case 5

Case 6a

Case 6b

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap2
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube-Maps

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Projektion m t 3 t 2

Projektion M: T3  T2


Funktionsweise von polycube maps abbildung m
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung M

Case 3

Case 4a

Case 4b

Case 5

  • Facelets aus T3 auf Squarelets der Größe SxS in 2D-TextureT2 abbilden

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps abbildung m1
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung M

  • Squarelets in Texture-Patch packen  Texture-Patches ergeben PolyCube-Map

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps abbildung m2
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung M

pT3

Anwendung von M auf Punkt pT3 aus Zelle:

  • Berechne relative Position von p innerhalb von Facelet

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps abbildung m3
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung M

pT3

fT2T2

Anwendung von M auf Punkt pT3 aus Zelle:

  • Multiplikation mit S  relative Position im zugehörigen Squarelet

S

S

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps abbildung m4
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Abbildung M

S

S

Anwendung von M auf Punkt pT3 aus Zelle:

  • Resultierender Wert offsetspezifisch je nach Basisfall  nun globales Offset in T2 hinzu addieren

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap3
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube-Maps

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Funktionsweise von polycube maps look up tabelle
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Look-up-Tabelle

  • PolyCube muss Mesh ähneln  flexible Beschreibung  durch Look-up-Tabelle T3LUT innerhalb von 2D-TextureT2

  • T3LUT direkt aus PolyCube gewonnen  Basisfall für jede Zelle durch 8 Nachbar-Cubes ermittelbar

  • Tabelleneinträge je Zelle

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps look up tabelle1
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Look-up-Tabelle

Welche Informationen enthält Look-up-Tabelle:

  • Informationen über Zelle in RGB-Texel gepackt  RGB  CRO-Eintrag e

    e.C: welcher Basistyp

    e.R: Index auf eine von 24 Achse-zu-Achse-Rotationen

    e.O: Globales Offset des Patches von e in T2 (*S)

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap4
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube-Maps

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Funktionsweise von polycube maps shader pseudocode
Funktionsweise von PolyCube-Maps – Shader PseudoCode

Fragment f geht in Shader mit 3D-Texture-Position fI3T3

  • 3D-Index i3 von Zelle zu fI3 ermitteln: Subzellenposition:

  • Hole e aus T3LUT bei Index i

  • Rotiere fS um Ursprung mit e.R

  • Appliziere P u. M ohne globales Offset nach Fall aus e.C

  • Addiere globales Offsete.O

  • Finales Offset ist Index von korrektem Texel fT2T2

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


Funktionsweise von polycube maps roadmap5
Funktionsweise von PolyCube-Maps - Roadmap

Konstruktion von

PolyCube-Maps

Abbildung P

Konstruktion von

Look-up-Tabelle

Abbildung M

Shader

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan





Bilder – PolyCube & Zellen

case 4-a

case 5

case 4-b

case 3




Experimentelle ergebnisse1
Experimentelle Ergebnisse

  • 1 ist ideal

  • [Gu]  Square-Domains

  • [Hoppe]  simple sphärische Modelle

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



Ausblick1
Ausblick

  • Geometriebilder

  • Shader-Verbesserung

  • Automatische Parametrisierung

  • Octree-Ansatz

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan



?

?

?

?

?

?

?

?

?

Fragen

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

Computergrafik-Hauptseminar 2005 --- Maik Lathan


ad