Visualization of volume data in virtual machining

• Autorzy: Porter-Sobieraj J. , Świechowski M.

Warianty tytułu

PL

Wizualizacja brył podczas wirtualnej obróbki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the modelling of a solid by an octree and its efficient visualization are considered. The presented methods were designed for the purpose of a real-time machining simulation in a virtual environment but can be used for rendering any solid volume stored in an octree structure. Two well-known methods (the direct cubes and marching cubes algorithm) of extracting a triangle mesh from volumetric data are compared with two methods dedicated especially to the visualization of a machined surface. The most efficient method generates the smallest number of polygons by replacing four adjacent voxels with two triangles. There have been some modifications and optimizations proposed such as sharp feature detection, adaptive mesh refinement at different levels of details and culling invisible voxels in a current frustum. The results obtained for injection mould shape reconstruction and visualization prove the effectiveness of the designed algorithm.

PL

Tematem artykułu jest modelowanie i wizualizacja brył przechowywanych w drzewie ósemkowym. Porównano dwie popularne metody generowania i wizualizacji siatki trójkątów (proste wyświetlanie ścian sześcianów oraz algorytm maszerujących sześcianów) z dwoma metodami zaprojektowanymi do celów wyświetlania zmieniającego się kształtu brył podczas symulacji obróbki skrawaniem. Najefektywniejszą okazała się nowa metoda tworzenia siatki trójkątów rozpiętych na środkach wokseli tworzących obrabianą powierzchnię. Gwarantuje ona poprawną wizualizację krawędzi oraz pozwala na adaptacyjną poprawę siatki i przyspieszenie wyświetlania oparte na odrzucaniu niewidocznych fragmentów geometrii. Wyniki testów przeprowadzonych podczas symulacji obróbki form potwierdziły wysoką jakość generowanych obrazów oraz efektywność zaprojektowanego algorytmu.

Słowa kluczowe

EN

virtual machining; volume data visualization

PL

wizualizacja brył; wirtualna obróbka

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 19
• Strony: 175--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Porter-Sobieraj J.

autor

Świechowski M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Mathematics and Information Science

Bibliografia

• [1] Yagel R., Cohen D., Kaufman A.: Discrete Ray Tracing. In: IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 12, no. 5, pp. 1928, 1992.
• [2] Lorensen W. E., Cline H. E.: Marching Cubes: A High Resolution 3D Surface Construction Algorithm. In: ACM SIGGRAPH Computer Graphics, vol. 21, no. 4, pp. 163169, 1987.
• [3] Kobbelt L. P., Botsch M., Schwanecke U., Seidel H. P.: Feature Sensitive Surface Extraction from Volume Data. In: 28th International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, pp. 5766, 2001.
• [4] Kim Y. J., Varadhan G., Lin M. C., Manocha D.: Fast Swept Volume Approximation of Complex Polyhedral Models. In: ACM Symposium on Solid and Physical Modeling, pp. 1122, 2003.
• [5] Newman T. S., Yi H.: A Survey of the Marching Cubes Algorithm. In: Computers and Graphics. vol. 30, pp. 854879, 2006.