Дөрвөн чиглэлт цэгэн өгөгдлөөр чулуун зэвсэгийн 3D загварыг байгуулах ба дүрслэх
Салбар : Инженерийн ухаан, технологи
Улсын дугаар : 3562
Хамгаалсан он : 2013
Түлхүүр үг : Цэгэн үүл бүртгэх, нүх бөглөх, онцгой шугамыг ялгах, онцгой шугамыг засах, онцгой цэгүүдийг илрүүлэх
Аннотаци
Гурван хэмжээст биетийн сканнер хийсэн цэгэн өгөгдлийг боловсруулах, цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг ялгаж авах процесс нь компьютер график болон 3 хэмжээст загварчлалын ажилд онцгой ач холбогдолтой байдаг. Гурван хэмжээст биетийн геометрийн онцлог шинж чанарууд нь тухайн биетийн гадаргаа дээрх онцгой шугамуудад агуулагдаж байдаг. Онцгой шугам гэдэг нь тухайн биетийн хотгор эсвэл гүдгэрийн дагуух мурай шугамуудыг хэлдэг. Энэхүү онцгой шугамуудыг ялгаж авснаар цэгэн өгөгдлийг сегментлэх, дүрсийг таних, гадаргууг байгуулах, биетийг дүрслэх зэрэг олон ажилд ашиглагддаг.Нөгөө талаас аливаа биетийг скан хийж цэгэн өгөгдлийг бүртгэж авахад тухайн биетийн геомтр болон топологи бүтцээс хамаарч олон талаас нь скан хийх шаардлагатай болдог. Скан хийсэн үр дүнд олж авсан эдгээр салангид цэгэн өгөгдлийг нэг координатын системд бүртгэх нь цэгэн өгөгдлийг боловсруулах, түүнээс 3 хэмжээст загвар байгуулах ажлын эхний бөгөөд хамгийн чухал алхам байдаг. Бид энэхүү судалгааны ажилд цэгэн өгөгдлийг бүртгэх, бүртгэсэн цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг ялгаж авах шинэ арга алгоритмыг танилцуулна.
Цэгэн өгөгдлийг бүртгэх локаль болон глобаль гэсэн үндсэн 2 арга байдаг. Локаль арга нь бүртгэж буй цэгэн өгөгдлүүдээ хос хосоор нь авч бүртгэдэг. Харин глобаль арга нь нийт цэгэн өгөгдлийг хамтад нь авч, глобаль оновчлолын бодлого боддог. Локаль бүртгэлийн арга нь хэрэглэхэд хялбар боловч бүртгэлийн алдаа гараа эрсдэл өндөр байдаг. Харин глобаль арга хэрэглэхэд төвөгтэй, тооцоолол их шаарддаг боловч сайн үр дүн өгдөг. Эдгээр аргууд нь ерөнхийдөө онцгой утгыг задлах (singular value decomposition), үндсэн компонентын анализ (principal component analysis), хамгийн ойр цэгийн итераци (closest point iteration) гэсэн техникүүдийг ашигладаг. Эхний 2 техник цэгэн өгөгдлийг жигд тархалттай үед сайн үр дүн өгдөг боловч ерөнхий тохиолдолд хэрэглэхэд төвөгтэй байдаг. Харин хамгийн ойр цэгийн итераци (ICP) арга нь түгээмэл хэрэглэгддэг. Бид өөрсдийн судалгаандаа хамгийн ойр цэгийн итераци (ICP) техник дээр суурилсан локаль бүртгэлийн арга хэрэглэсэн.
Цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг ялгах арга нь нэлээд сайн судлагдсан бөгөөд энэ чиглэлийн олон судалгааны ажлууд хийгдэж олон арга техникүүдийг боловсруулсан байдаг. Эдгээр аргууд нь ерөнхийдөө үндсэн компонентын анализ, гадаргууг ойролцоолох, статистикын техникүүдийг ашигласан байдаг.
Гэвч 3 хэмжээст өгөгдлийг бүртгэж авах эсвэл үүсгэх үеийн тухайн нөхцөл байдлаас хамаарч цэгэн өгөгдлүүд нь тодорхой хэмжээний шуугиан агуулсан байдаг. Хэрэв цэгэн өгөгдөл дэх шуугианы хэмжээ өндөр байгаа тохиолдолд энэ чиглэлээр боловсруулсан ихэнх алгоритмууд сайн үр дүн өгч чаддагүй. Иймд их хэмжээний шуугиан агуулсан цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг шууд ялгаж авах арга боловсруулах нь практикын өндөр ач холбогдолтой юм.
Энэ чиглэлээр сүүлийн жилүүдэд нэлээд ажлууд хийгдэж байна. Тухайлбал, Энхбаяр нар шуугиант цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг ялгахдаа 1 хэмжээст Фурьегийн цувааг ашигласан. Энэхүү ажил нь цэгэн өгөгдөл дээр байгуулсан Фурьегийн цувааны нам давтамжийг шүүж авснаар шуугиант цэгэн өгөгдлөөс онцгой шугамыг тогтвортойгоор шууд ялгах боломжийг олгодог. Бид энэхүү судалгааны ажилдаа санал болгосон аргыг 2 хэмжээст үед нь өргөтгөж, илүү тогтвортой шинэ алгоритмыг боловсруулсан.
Зохиогч
Боловсролын доктор(PhD)
Бүтээлийн тоо : 1
Ишлэгдсэн тоо : 0
