拡張型オクトリーを用いた空間分割モデルから境界表現への変換

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タイトル別名
  • A Conversion of Spatial Partitioning Model into Boundary Representations Using Extended Octree
  • カクチョウガタ オクトリー オ モチイタ クウカン ブンカツ モデル カラ キ
  • コンピュータグラフィクス

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説明

現在，計算機上で3次元形状を扱う場合，主に境界線表現モデルと空間分割モデルが用いられている．境界表現はデータ効率が高く，表示処理の計算負荷が小さい．また，空間分割モデルは立体集合演算などの処理が容易である．したがって，これらの形状モデルの相互利用を図るためには両モデル間の双方向変換が必要になる．空間分割モデルから境界表現への変換手法についてはマーチン・キューブス法がよく知られている．しかし，マーチン・キューブス法では一様に微小なポリゴンを生成するため生成形状の冗長度が高く，生成面数が膨大になるという問題があった．これまでに，筆者らはマーチン・キューブス法の問題点を解決するために適応型マーチン・キューブス法を提案した．本論文では拡張型オクトリーを用いた空間分割モデルから境界表現への変換手法について述べる．本手法で用いた拡張型オクタントではオクタントと形状表面の交差稜線とその頂点で構成した三角形ポリゴンを保持する．拡張型オクタントを用いることにより生成面数を減少させ，変換時間を短縮することが可能になる．また，本手法と適応型マーチン・キューブス法を用いてオクトリーから境界表現への変換の比較実験を行った．実験結果より本手法は空間分割モデルから境界表現への変換において処理時間，生成データの冗長度の低さの点で有効であることが明らかとなった．

In general,Boundary Representations(B-Reps)model and the spatial partitioning model are used in 3D model creation. The B-Reps model have the advantage of data spaces and calculation costs for rendering.The spatial partitioning model has smaller complexity on modeling.For more effective use of these models,it is necessary that data conversions between the B-Reps models and spatial partitioning models.At present,the Marching Cubes method is generally known as the coversion of the spatial partitioning model into B-Reps.This method has negative point that the number of generated polygons is increased.To solve this negative point,we proposed Adaptive Marching Cubes Method.In this paper,we propose a more effective method using the extended Octree to convert the Octree data structure into B-Reps.Our extended Octant holds an enteresection loop on the boundary of the shape model and trianglated polygons.This method reduces the number of generated polygons and calculation time and provides high conversion accuracy.Several experimental results show that this method is effective in coverting Octree data structure into B-Reps.

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