Unified 3D Design Environment using Multi-resolution Mesh Modeling

使用多分辨率网格建模的统一 3D 设计环境

• 批准号: 13650110
• 负责人: KANAI Satoshi
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650110/
• 关键词: Mesh Model; Multi-resolution; Level-Of-Detail; CAD; FEM; Collision Check; Reverse Engineering; 形状モデル; CAM; コンピュータグラフィックス; テクスチャマッピング; ウエーブレット変換

The purpose of this research is to develop a new unified 3D design environment where the multi-resolution triangular mesh models are used as the standard of the geometric models.The results of the research were summarized as follows :(1) The development of multi-resolution mesh modeling for FEM analysis.Two types of multi-resolution mesh modeling methods were developed : Detail-preserving type and Detail-Removing type. In the methods, level-of-detail for mesh and geometry can be controlled independently, and the shape and vertex order of the mesh can be leveled.(2) The development of multi-resolution mesh modeling for collision detection.The multi-resolution mesh modeling method was develped where the low-resolution mesh contains the high-resolution one and the over-estimation amount between these meshes can be minimized using linear programming. This method is useful for fast collision test of digital mock-up systems.(3) The development of generating subdivision surfaces from point cloud using quasi-interpolation.In this method, the geometry and topology of the initial control mesh of a Loop subdivision surf:ace can be generated fast, stably and adaptively from a cloud of measured points. The experimental results showed that several ten thousand measured points were approximated only by the subdivision surface with the control mesh of several hundred vertices.

本文的主要研究内容如下：（1）有限元分析中多分辨率网格建模方法的研究，提出了两种多分辨率网格建模方法：细节保持型和细节去除型。在该方法中，网格和几何体的细节层次可以独立控制，网格的形状和顶点顺序可以层次化。(2)基于碰撞检测的多分辨率网格建模方法的研究：提出了一种多分辨率网格建模方法，该方法中低分辨率网格包含高分辨率网格，并利用线性规划使高分辨率网格之间的过估计量最小化。该方法可用于数字样机系统的快速碰撞测试。(3)提出了一种基于准插值的点云细分曲面生成方法，该方法可以快速、稳定、自适应地从测量点云生成Loop细分曲面的初始控制网格。实验结果表明，仅用几百个顶点控制网格的细分曲面就可以逼近几万个测量点。

项目成果

Kazuma NACHI et al :: "Reverse Engineering from point Could using a Loop subdivision surface"Proc.of JSPE Spring Annual Conferences (in Japanese). 269 (2002)

Kazuma NACHI 等人：“使用循环细分曲面从点进行逆向工程”Proc.of JSPE 春季年会（日语）。

伊達宏昭: "表面詳細合成形状の意匠設計用メッシュモデリング"第20回設計シンポジウム 講演論文集. 32-38 (2002)

Hiroaki Date：“详细表面复合形状设计的网格建模”第 20 届设计研讨会论文集 32-38 (2002)。

伊達宏昭: "フィルタリングとパラメタライゼーションに基づくメッシュモデルの表面詳細抽出と合成"2002年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 260 (2002)

伊达弘明：《基于滤波和参数化的网格模型的表面细节提取与合成》2002年精密工程学会春季学术会议论文集260（2002）。

伊達宏昭: "フィルタリングを用いた表面詳細を含むメッシュモデルの多重解像度化"2002年度 精密工学会秋季大会 学術講演会講演論文集. 5 (2002)

Hiroaki Date：《使用过滤的多分辨率网格模型包括表面细节》2002年日本精密工程学会秋季会议学术会议论文集5（2002）。

伊達 宏昭: "表面詳細を含む設計対象のメッシュモデリングと多重解像度表現"情報処理学会研究報告. 2001-CG-102. 43-48 (2001)

Hiroaki Date：“设计对象的网格建模和多分辨率表示，包括表面细节”日本信息处理协会研究报告 2001-CG-102 (2001)。