Construction of graphics data by using 3D data scanner

使用3D数据扫描仪构建图形数据

• 批准号: 07650461
• 负责人: HARADA Koichi
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: HIROSHIMA UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07650461/
• 关键词: 3D data; Image data input; Compuer graphics; Image scanner; Data scanner; Minimax method; Curvature pattern; Cone intersection method; 3次元曲面; 三次元座標読み取り装置; Mini Max法; グラフィックスデータ構成法; 三角形パッチ; クラック; 接続境界線

The objective of this research project is to develop a simple and efficient 3D data input method that is widely used for 3D object design and manufacturing. Two stages of research has been established for this purpose : (a) Processing the given 3D data and then convert the data for 3D rendering of CG (Computer Graphics) presentation (the actual data is the position data and the derivative data that are required for triangular or square patch definition). (b) The obtained curved surface data is merged to the traditional data given by three view plane method and/or sweep method. To accomplish (a) we use the public 3D database provided by NRCC (National Research Council Canada), and have obtained the following theoretical results :(1) The 3D data given by 3D data scanner can be treated as the set of 2D data. The minimax data reduction method for 2D data is useful for this type of 3D data.(2) For the application of large amount of data, the cone intersection method (one of the local methods) is also applied for the same reduction problem and proposed the case dependent application of the global methods and local methods.(3) Framework of applying the cone intersection method is proposed to introduce the concept of minimum convex hull of the local data.(4) The value of curvature is introduced to reduce the number of data. This method offers a theoretical background for automatic detecting the useful data contained in the given 3D data acquired by 3D data scanner.(5) The concept of efficient data retrieval yields the clothoid curve -- one of nonlinear spline curves -- that introduces the directional processing for 2D data.

本研究项目的目的是开发一种简单高效的3D数据输入方法，广泛用于3D对象的设计和制造。为此已经建立了两个阶段的研究：(A)处理给定的3D数据，然后将该数据转换为CG(计算机图形学)表示的3D渲染(实际数据是三角形或正方形面片定义所需的位置数据和导数数据)。(B)将得到的曲面数据合并到传统的三视平面法和/或扫描法给出的数据。为了实现(A)利用加拿大国家研究委员会(NRCC)提供的公共3D数据库，我们获得了以下理论结果：(1)3D数据扫描仪提供的3D数据可以作为2D数据的集合处理。针对二维数据的极小极大数据约简方法适用于这种类型的三维数据。(2)对于数据量较大的应用，锥交方法(局部方法之一)也适用于相同的约简问题，并提出了全局方法和局部方法的具体应用。(3)提出了应用锥交方法的框架，引入局部数据的最小凸包的概念。(4)引入曲率值来减少数据量。这种方法为自动检测3D数据扫描仪采集的给定3D数据中包含的有用数据提供了理论基础。(5)有效数据检索的概念产生了回旋曲线--一种非线性样条曲线--它引入了对2D数据的定向处理。

项目成果

原田、伊藤: "近似誤差という観点からのミニマックス近似法の評価" 電子情報通信学会論文誌. J79-DII・2. 174-181 (1996)

Harada, Ito：“从近似误差的角度评估极小极大近似法”，电子信息通信工程师学会汇刊 J79-DII·2（1996 年）。

原田,伊藤: "近似誤差という観点からのミニマックス近似法の評価" 電子情報通信学会論文誌. J79-D11・2. 174-181 (1996)

Harada, Ito：“从近似误差的角度评估极小极大近似法”，电子信息通信工程师学会学报 J79-D11・2（1996 年）。

K.Miyaoku,K.Harada: "Effective data reduction by the curvatuer-based polygonal approximation" Trans.IEICE of Japan. E80-D・2. 250-258 (1997)

K. Miyaoku、K. Harada：“基于曲率的多边形近似的有效数据缩减”，日本 Trans.IEICE，E80-D·2（1997 年）。

V.S.R.Sasipalli,K.Harada: "Reversibly visible polygons and polygonal approximation in two dimensional space" Proc.CG Intn'l 97. (to appear). (1997)

V.S.R.Sasipalli，K.Harada：“二维空间中的可逆可见多边形和多边形近似”Proc.CG Intnl 97。（即将出现）。

K.Miyaoku, K.Harada: "A Modification of the Polygonal Approximation Algorithm by Using Cone Intersection Method" Trans.IEICE of Japan. Vol.J79-D-II. 365-373 (1996)

K.Miyaoku，K.Harada：“A Modification of the Polygonal Approximation Algorithm by Use Cone Intersection Method” Trans.IEICE 日本。