Implementation und Untersuchung verschiedener Mesh-Verfeinerungstechniken

Sven Thomas, Leibniz Universität Hannover, bachelor thesis
07/2007

Die Unterteilung von Flächen, das sogenannte Subdivisioning, ist mittlerweile eine Standardmethode zur Darstellung von glatten Freiformflächen in der Computergrafik. Diese Flächen sind definiert durch eine Abbildung von einem gegeben Kontrollmesh zu einem verfeinerten Mesh, dem Subdivision Operator.
 

Da dieser Operator zusätzlich einen speziellen Tiefpass-Filter auf die Punktposition anwendet, liefert er eine Sequenz von Meshes, die zu einer glatten Fläche konvergieren.

Durch diese Technik ist es sehr leicht möglich eine überall glatte Freiformfläche zu definieren. Die Gestalt dieser Fläche lässt sich dann bequem durch das Verschieben des Kontrollmeshes verändern ohne komplizierte Randbedingungen wie im Falle von verklebten Patches zu berücksichtigen.

In der Arbeit sollen drei verschiedene Subdivision-Operatoren in C++ implementiert werden, die sich sowohl auf die Punkte als auch auf Zusatzdaten anwenden und invertieren lassen.

Analysis and Implementation of Different Techniques for Mesh Subdivision

Mesh subdivision is a common technique to display free-form surfaces. Based on a coarse triangular mesh, additional points can be calculated to get a finer and smoother representation of the surface. In the first part of this work these three techniques are described and compared concerning the runtime and the visual results. With regard to the HAPTEX project an adaptive version of the Butterfly scheme is presented to be able to subdivide a mesh only at positions where high detail is necessary. Using this implementation, triangle meshes can be refined and simplified at any time at arbitrary positions. In addition to the geometrical values, also further properties can be computed for new points added during refinement.

Kontakt: Guido Böttcher