témavezető: Várady Tamás
helyszín (magyar oldal): Irányítástechnika és Informatika Tanszék, BME helyszín rövidítés: BME
A kutatási téma leírása:
A mérnöki visszafejtés - vagy más néven digitális alakzat-rekonstrukció - a számítógépes geometriai modellezés egy izgalmas és korszerű feladata. Ezt a technológiát olyan esetekben alkalmazzák, amikor egy fizikailag létező és mérhető (szkennelhető) objektum digitális reprezentációjára lenne szükségünk, viszont az nem áll rendelkezésre. Igen sok mérnöki, orvosi és kultúrtörténeti alkalmazásban használják: például régen gyártott alkatrészek rekonstrukciója, új autómodellek létrehozása gipszminták alapján, vagy egyénre szabott hallókészülékek, fogsorok, protézisek tervezése és gyártása, szobrok modelljének megőrzése az utókor részére. A létrehozott digitális reprezentáció segítségével bonyolult számítások hajthatók végre, a grafikus megjelenítésen kívül lehetőség nyílik tárgyak újratervezésre, variánsok készítésére, virtuális szimulációra és különböző tulajdonságok számítógépes analízisére. A digitális reprezentáció arra is alkalmas, hogy ezeket az objektumokat numerikusan vezérelt szerszámgépek segítségével legyártsák.
I. Kutatási témakör: tömör test alapú alakzatrekonstrukció
Az alakzatrekonstrukció kiinduló lépése a 3D szegmentálás, amely során nagyméretű háromszöghálókat tartományokra kell bontani lokálisan becsült geometriai jellemzők alapján. A hagyományos eljárás során a tartományokat egy konzisztens topológiai struktúrába rendezik, majd a mért pontokra különböző típusú felületeket illesztenek. Jelen projekt egy új izgalmas alternatív megközelítés lehetőségét vizsgálja; elemi felületek helyett tömör testek, azaz összetartozó, bizonyos kényszerek által definiált lapcsoportok felismerését és illesztését tűzi ki célul. A projektben a következő matematikai-modellezési, algoritmikus és implementálási feladatok várnak megoldásra: tömör testek felismerése, rekonstrukció az eredeti tömör testek között értelmezett halmazműveletek sorozataként, egy valószínűsíthető történeti modellezési struktúra létrehozása.
II. Kutatási témakör: szabadformájú felületek modellezése a digitális alakzatrekonstrukció során
Az alakzatrekonstrukció során, nemcsak a hagyományos analitikus felületek rekonstrukciójára van szükség, hanem igen gyakran sima, szabadformájú felületeket is elő kell állítani. Ezen felületek részben nagyobb, ún. elsődleges adattartományokat közelítenek, másrészt az elsődleges felületeket kötik simán össze (pl. lekerekítő felületek). A feladat nehézsége abban rejlik, hogy a hagyományos B-spline technológia négyoldalú, jól paraméterezett felületekre alapul, itt viszont az illesztendő tartományok csak részben állnak rendelkezésre, ezek szabálytalanok és zajosak, és ritkán négyoldalúak. A felületek illesztése nehéz matematikai-modellezési és algoritmikus feladat, meg kell határozni egy optimális (görbület alapú) parametrizációt, a határéleket automatikusan meg kell jelölni (címkézni), valamint biztosítani kell, hogy a felületeket simán ki tudjuk terjeszteni a résztartományokon túl.
előírt nyelvtudás: angol további elvárások: (i) tudásanyag: a 3D-s számítógépes geometria alapjai, differenciálgeometria, analízis, numerikus módszerek
(ii) angol nyelvű szakirodalom feldolgozása
(iii) programozási készség, prototípus algoritmusok kidolgozása
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2014-12-14
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
