témavezető: Várady Tamás
helyszín (magyar oldal): Irányítástechnika és Informatika Tanszék helyszín rövidítés: IIT
A kutatási téma leírása:
A téma ismertetése:
A modern világban egyre fontosabb követelmény, hogy a körülöttünk lévő tárgyaknak szép, esztétikus formája legyen. A formatervezők általában idegenkednek a hagyományos CAD rendszerek használatától, mert ezek nem biztosítják azt a fajta alkotói szabadságot, amelyet a papír és a ceruza használata biztosít. Ugyanakkor a kézi rajzok feldolgozása és számítógépes formába való öntése igen nehéz probléma, hiszen ezek a vonalak, nem egyértelműek, a különböző rajzok gyakran nem igazán koherensek, és nem definiálnak egyértelműen egy összetett szabadformájú alakzatot. Jelen kutatás célja, hogy egy olyan új, számítógépes technológiát kínáljon fel, amely segítségével kézi rajzok alapján közvetlenül létre lehet hozni egy konzisztens 3D-s digitális reprezentációt. Az általános modellezési és algoritmikus feladatok kidolgozása mellett, célunk elérése érdekében alkalmazni kívánjuk a korszerű, érintőképernyős, tablet számítógépek 2D-s és 3D-s rajzolási lehetőségeit is.
I. Kutatási témakör: szabadformájú görbeháló létrehozása 2D-s és 3D-s formatervezői vázlatok alapján
A formatervezői vázlatok több módon jöhetnek létre. A papíron lévő vázlatokat digitalizálni kell, és a tónusos, illetve vonalkás képek alapján sima B-spline görbéket kell létrehozni. A különböző ortogonális és perspektív rajzokat egy egységes koordinátarendszerben kell összeépíteni oly módon, hogy a potenciális hiányokat, a geometriai és topológiai ellentmondásokat és pontatlanságokat megszüntessük, és végül egy konzisztens 3D-s görbeháló jöjjön létre, amely természetes módon kifeszít egy szabadformájú felület modellt (lásd II. kutatási téma). Az "off-line" rajzolás mellett a kutatás kiterjed olyan módszerek kidolgozására is, amikor a vázlatokat nem 2D-ben, hanem közvetlenül 3D-ben, egy grafikus tablet számítógép, képernyőjén hozzuk létre. Reményeink szerint ügyes felhasználói operációk segítségével a hagyományos formatervezői munka közvetlenül összeköthető a digitális világgal, megszüntetvén a konverziókból adódó problémák jelentős részét.
II. Kutatási témakör: általános topológiájú szabadformájú felületek modellezése 3D-s görbeháló alapján
Általános topológiájú szabadformájú felületek geometriai modellezése igen nehéz feladat, mind reprezentációs, mind a kapcsolódó algoritmusok kidolgozása tekintetében. Egymáshoz kapcsolódó N-oldalú felületeket kell létrehozni amelyek interpolálják a görbeháló éleit és a felület belsejében természetes görbület-eloszlást biztosítanak. Az egymás mellett lévő felületelemek sima összekapcsolásához geometriai "kényszerfelületeket" kell definiálni, amelyek biztosítják, hogy a közös élek mentén érintősík, illetve görbületi folytonosság legyen. A kutatás kiterjed olyan felületelemek létrehozására is, ahol a definiáló görbék ún. geodetikus görbék, és ebben az esetben speciális kényszerfelületek alkalmazása célszerű. A geometriai modellezés mellett az algoritmusokat implementálni kell, annak érdekében, hogy az alternatív megoldásokat össze tudjuk hasonlítani, mind a felület minősége, mind a számítás hatékonysága tekintetében.
A képzés során a doktorandusz bekapcsolódik a Tanszék oktató munkájába a számítógépes grafika és 3D-s számítógépes geometria területén.
további elvárások: (i) tudásanyag: számítógépes grafika, valamint a 3D-s számítógépes geometria alapjai
(ii) angol nyelvű szakirodalom feldolgozása
(iii) programozási készség, prototípus algoritmusok kidolgozása
Bejelentkezés
