Введение
ГЛАВА 1. Трехмерные модели и методы их получения 11
1.1 Методы классификации трехмерных моделей 11
1.1.1 Модели поверхностей и объемов 12
1.1.2 Векторные и растровые модели 13
1.1.3 Дискретные и непрерывные модели 13
1.1.4 Объектные и пространственные способы задания моделей 14
1.1.5 Явные и неявные способы задания моделей 14
1.1.6 Классификация моделей по методам их визуализации 15
1.1.7 Классификация моделей по степеням свободы при визуализации 15
1.2 Постановка задач 16
1.3 Выборочный обзор трехмерных моделей... 17
1.3.1 Векторные непрерывные поверхностные модели: полигональные 17
1.3.2 Векторные дискретные поверхностные модели: точечные 18
1.3.3 Дискретные поверхностные модели: изображения с картами глубины 21
1.3.4 Дуализм моделей, основанных на изображениях 22
1.3.5 Растровые непрерывные объемные модели: воксельные 25
1.4 Сравнительный анализ моделей . 26
1.4.1 Интерактивность и фотореалистичность визуализации 26
1.4.2 Компактность и эффективное сжатие 27
1.4.3 Универсальность представлений 28
1.5 Предложенная модель н метод её получения 29
1.5.1 Предложенная математическая модель 29
1.5.2 Основные свойства предложенной модели 31
1.5.3 Методы получения предложенной модели 34
1.6 Выводы 40
ГЛАВА 2. Методы визуализации дискретных моделей поверхностей .41
2.1 Визуализация объектов с фиксированным цветом поверхности 41
2.1.1 Постановка задачи 41
2.1.2 Обзор существующих методов решения 42
2.1.3 Предложенный метод 45
2.1.3.1 Размеры и формы примитивов : 45
2.1.3.2 Предложенный метод вычисления проекции 46
2.1.4 Оценка сравнительной вычислительной сложности предложенного метода 50
2.1.4.1 Гипотеза об оценке количества вокселов и вершин 52
2.1.4.2 Доказательство асимптотики для случая целочисленных размерностей 52
2.1.4.3 Практическая проверка гипотезы 54
2.1.4.4 Фрактальные свойства октодерева 56
2.1.4.5 Результирующая сравнительная оценка сложности 59
2.1.5 Сравнение скорости визуализации дискретных и полигональных моделей 60
2.2 Визуализация попсрхностеп с изменяющимся от положення наблюдения цветом 62
2.2.3 Специфика задачи 62
2.2.3.1 Обзор моделей освещения 62
2.2.3.2 Динамическое освещение 64
2.2.3.3 Полупрозрачные поверхности 65
2.2.3.4 Поверхности с не только диффузным отражением 65
2.2.3.5 Уточнение постановки задачи 66
2.2.4 Обзор существующих методов решения 66
2.2.5 Предложенный метод вычисления светового поля 67
2.2.6 Предложенный метод визуализации на основе изображений 71
2.2.7 Предложенный метод визуализации полупрозрачных поверхностей 74
2.2.8 , Предложенный метод учета динамического освещения 78
2.2.9 Алгоритмическое ускорение предложенных методов 80
2.3 Адаптивная визуализация и управление детализацией участков сцены 81
2.3.3 Специфика задачи 81
2.3.4 Обзор существующих методов решения 82
2.3.5 Предложенный метод управления детализацией в клиент-серверной архитектуре 84
2.4 Улучшение качества визуализации объектов сцены 87
2.4.1 Специфика задачи 87
2.4.2 Предложенный метод сферического сплатинга 89
2.4.3 Предложенный метод адаптивной фильтрации 91
2.4.3.1 Адаптивная к уровню детализации фильтрация изображения 91
2.4.3.2 Сглаживание формы границ объектов 91
2.4.4 Анализ результатов 93
2.5 Выводы 95
ГЛАВА 3. Методы компактного представления и сжатия 98
3.1 Обзор существующих методов 98
3.1.1 Теория информации и перцептивная энтропия 98
3.1.1 Требования к методам сжатия данных 100
3.1.2 Методы сжатия без потери информации 102
3.1.3 Методы сжатия изображений, текстур и видео 104
3.1.4 Методы сжатия полигональных моделей 106
3.1.4.1 Сжатие без потерь информации о связности полигональных сеток 106
3.1.4.2 Сжатие информации о геометрии полигональных сеток с потерями 107
3.1.4.3 Прогрессивная компрессия полигональных сеток 108
3.1.5 Дискретные трехмерные модели и трехмерное видео 109
3.1.6 Итоги 113
3.2 Предложенный метод сжатии статичных объектов 114
3.2.1 Постановка задачи 114
3.2.2 Сжатие геометрической составляющей 114
3.2.3 Сжатие цветовой составляющей. Метод отображения в изображение 119
3.2.4 Сжатие цветовой составляющей. Отображение через октоизображение 122
3.3 Предложенный метод сжатия объектов трехмерного видео 127
3.3.1 Специфика задачи 127
3.3.2 Метод огрубленной проекции 128
3.3.3 Метод текстурной составляющей 131
3.3.4 Анализ и сравнение предложенных методов на примерах моделей 134
3.4 Выводы 142
Заключение 145
Список литературы
