- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Использование функционального представления (FRep) для компьютерной анимации и интерактивных сред презентация
Содержание
- 1. Использование функционального представления (FRep) для компьютерной анимации и интерактивных сред
- 2. Функциональное представление (FRep) Описывающая функция: f(P)
- 3. X Y f(3,-3)=-14 f(0,0)=4
- 4. Функциональное представление (FRep) В
- 5. Составляющие FRep Примитивы (алгебраические поверхности, скелетные примитивы,
- 6. Функциональное представление (FRep) Конструктивный подход
- 7. Функциональное представление (FRep) Визуализация модели Полигонизация: Marching
- 8. Моделирование с помощью FRep HyperFun Высокоуровневый язык
- 9. Моделирование с помощью FRep Высокая трудоемкость создания сложных моделей HyperFun
- 10. Моделирование с помощью FRep Возможность манипуляции FRep
- 11. Моделирование с помощью FRep Возможность манипуляции составляющими конструктивного дерева FRep Визуальное моделирование
- 12. Моделирование с помощью FRep Моделирование форм с
- 13. Моделирование с помощью FRep Объемное моделирование (Hypervolume
- 14. Моделирование с помощью FRep Объемное моделирование (Hypervolume
- 15. Моделирование с помощью FRep Интерактивное объемное моделирование
- 16. Моделирование с помощью FRep ? Интерактивное текстурирование FRep объектов
- 17. Моделирование с помощью FRep Интерактивное текстурирование FRep
- 18. Моделирование с помощью FRep Интерактивное текстурирование FRep
- 19. Моделирование с помощью FRep Цветовой атрибут для вершин полигонизированного объекта
- 20. Моделирование с помощью FRep Карты отражений (сферические, кубические)
- 21. Моделирование с помощью FRep Процедурные текстуры
- 22. Моделирование с помощью FRep Смешение проективных текстур
- 23. Моделирование с помощью FRep Смешение проективных текстур Video (all methods)
- 24. Моделирование с помощью FRep Пример моделирования и применения проективных текстур со смешением Video
- 25. Гибридные модели Использование объектов в различных представлениях
- 26. Гибридные модели Анимация полигонального и FRep объектов Сетка Скелет Поверхность свертки
- 27. Гибридные модели Частичный управляемый метаморфозис Пример Video
- 28. Гибридные модели Взаимодействие FRep объекта с полигональным
- 29. Гибридные модели Возможность конвертации между представлениями на различных этапах
- 30. Гибридные модели Геометрическое моделирование взаимодействия вязких веществ с анимированными объектами
- 31. Гибридные модели Возможна синхронизация Геометрическое моделирование
- 32. Гибридные модели Геометрическое моделирование взаимодействия вязких
- 33. Гибридные модели Применение управляемого геометрического смешивания
- 34. Гибридные модели Video Геометрическое моделирование взаимодействия
- 35. Моделирование с помощью FRep Интерактивная визуализация Полигонизация
- 36. Моделирование с помощью FRep Интерактивная визуализация Полигонизация
- 37. Моделирование с помощью FRep Интерактивная визуализация Трассировка
- 38. Компактное представление Высокая вычислительная сложность
- 39. Моделирование с помощью FRep Применения для интерактивных
- 40. Вопросы Использование функционального представления (FRep) для компьютерной анимации и интерактивных сред
Функциональное представление (FRep) Описывающая функция: f(P) ≥ T f(P) – вещественная непрерывная функция (с неразрывной 1-ой производной) P=(x1,..,xn) – точка
Слайд 1Использование функционального представления (FRep) для компьютерной анимации и интерактивных сред
Слайд 2Функциональное представление (FRep)
Описывающая функция:
f(P) ≥ T
f(P) – вещественная непрерывная функция
(с неразрывной 1-ой производной)
P=(x1,..,xn) – точка в n-мерном пространстве
T – пороговое значение (threshold value)
P=(x1,..,xn) – точка в n-мерном пространстве
T – пороговое значение (threshold value)
Слайд 3
X
Y
f(3,-3)=-14
f(0,0)=4
f(2,0)=0
f(2,-2)=-4
Внутренняя область
f(x,y)>0
Контур/
поверхность
f(x,y)=0
f(x,y) = 22 - x2 - y2
Функциональное представление
(FRep)
Пример описывающей функции в
2-мерном пространстве:
Таким образом любая точка P в пространстве моделирования
может быть классифицирована, т.е. возможно определить
принадлежит ли точка сплошному телу (solid body)
Слайд 4
Функциональное представление (FRep)
В 3-мерном пространстве возможна
визуализация изоповерхностей
Но описывается сплошной объект,
содержащийся внутри поверхности
Слайд 5Составляющие FRep
Примитивы (алгебраические поверхности, скелетные примитивы, псевдослучайные функции, воксели и т.д.)
Операции
(аффинные преобразования, смешивания, нелинейные деформации и пр.)
Отношения (пересечение, включение и др.)
Отношения (пересечение, включение и др.)
Слайд 7Функциональное представление (FRep)
Визуализация модели
Полигонизация: Marching Cubes/Tetrahedra/Triangles
2. Трассировка лучей (Ray-tracing)
3. Объемная визуализация
(Volume rendering)
Слайд 8Моделирование с помощью FRep
HyperFun
Высокоуровневый язык описания FRep моделей
Поддержка широкого набора
примитивов и операций
Возможность определения новых функций
Простой синтаксис (схож с “C”)
Возможность определения новых функций
Простой синтаксис (схож с “C”)
Слайд 10Моделирование с помощью FRep
Возможность манипуляции FRep сущностями с получением визуальных результатов
в интерактивном режиме
Визуальное моделирование
Слайд 11Моделирование с помощью FRep
Возможность манипуляции составляющими
конструктивного дерева FRep
Визуальное моделирование
Слайд 12Моделирование с помощью FRep
Моделирование форм с помощью поверхностей свертки (convolution surfaces)
Визуальное
моделирование
Набор скелетных
примитивов
Результирующая форма
Слайд 13Моделирование с помощью FRep
Объемное моделирование (Hypervolume modelling)
Сплошной объект (форма)
Пространственные разделы,
задающие атрибуты
Объемный
объект
с набором атрибутов
с набором атрибутов
Слайд 14Моделирование с помощью FRep
Объемное моделирование (Hypervolume modelling)
Пространственные разделы также представляются
с помощью конструктивных деревьев
Набор дополнительных примитивов и операций для задания атрибутов
Объемный объект задается конструктивным деревом, определяющим геометрию, и множеством деревьев, задающих набор атрибутов (оптические свойства материала, температура, концентрация вещества и т.д.)
Набор дополнительных примитивов и операций для задания атрибутов
Объемный объект задается конструктивным деревом, определяющим геометрию, и множеством деревьев, задающих набор атрибутов (оптические свойства материала, температура, концентрация вещества и т.д.)
Слайд 17Моделирование с помощью FRep
Интерактивное текстурирование FRep объектов
Как правило, визуализация сеточной модели:
Параметризация
3D→2D (артефакты при применении простых методов)
Автоматическая генерация 2D UV-развертки (длительный процесс, артефакты при сложной топологии сетки)
Автоматическая генерация 2D UV-развертки (длительный процесс, артефакты при сложной топологии сетки)
Слайд 18Моделирование с помощью FRep
Интерактивное текстурирование FRep объектов
Цветовой атрибут для вершин полигонизированного
объекта
Карты отражений (сферические, кубические)
Процедурные текстуры
Смешение проективных текстур
Карты отражений (сферические, кубические)
Процедурные текстуры
Смешение проективных текстур
Слайд 24Моделирование с помощью FRep
Пример моделирования и применения
проективных текстур со смешением
Video
Слайд 25Гибридные модели
Использование объектов в различных представлениях в рамках одной модели
Взаимодействие между
объектами
Использование общих параметров
Использование общих параметров
Слайд 28Гибридные модели
Взаимодействие FRep объекта с полигональным
объектом в интерактивной среде
Пример
Video (hand
grabbing a ball)
Слайд 30Гибридные модели
Геометрическое моделирование взаимодействия
вязких веществ с анимированными объектами
Слайд 31Гибридные модели
Возможна
синхронизация
Геометрическое моделирование взаимодействия
вязких веществ с анимированными объектами
Сетка
Скелет
Поверхность свертки
Слайд 32Гибридные модели
Геометрическое моделирование взаимодействия
вязких веществ с анимированными объектами
Начальное вписывание
поверхности свертки
в
полигональный объект
полигональный объект
Глобальная минимизация
в пространстве
высокой размерности
Слайд 33Гибридные модели
Применение управляемого геометрического
смешивания между вписанной поверхностью свертки
и объектом,
представляющим вязкое вещество
Геометрическое моделирование взаимодействия
вязких веществ с анимированными объектами
Слайд 34Гибридные модели
Video
Геометрическое моделирование взаимодействия
вязких веществ с анимированными объектами
Видео (вязкий материал)
Видео
(неестественное
поведение материала)
поведение материала)
Слайд 35Моделирование с помощью FRep
Интерактивная визуализация
Полигонизация
«Упрощение» конструктивного дерева
Различные уровни детализации
Использование временной когерентности
O(n3)→O(n2)
Параллелизация:
Потоки CPU
GPU
Слайд 36Моделирование с помощью FRep
Интерактивная визуализация
Полигонизация на GPU
Вычисление значений функций
Шейдеры (набор 2D
текстур или 3D текстура)
Набор «ядер» (kernal) NVIDIA CUDA
Генерация треугольников
Вершинные шейдеры
Геометрические шейдеры
NVIDIA CUDA
Набор «ядер» (kernal) NVIDIA CUDA
Генерация треугольников
Вершинные шейдеры
Геометрические шейдеры
NVIDIA CUDA
Слайд 37Моделирование с помощью FRep
Интерактивная визуализация
Трассировка лучей
Адаптивная подвыборка
«Упрощение» конструктивного дерева
Интервальные/аффинные методы
Использование временной
когерентности
Параллелизация:
Потоки CPU
GPU (шейдеры, CUDA)
Параллелизация:
Потоки CPU
GPU (шейдеры, CUDA)
Слайд 38Компактное представление
Высокая вычислительная
сложность
Вычисление модели в произвольной последовательности
Ограниченный объем разделяемой и кэш
памяти
Большое число независимых АЛУ («аппаратных потоков»)
Упрощение параллелизации
Большое число независимых АЛУ («аппаратных потоков»)
Упрощение параллелизации
Моделирование с помощью FRep
Интерактивная визуализация
FRep
GPU
Слайд 39Моделирование с помощью FRep
Применения для интерактивных сред
Построение маршрута в модели (path
planning)
Проверка столкновений (collision detection)
Динамически создаваемые среды (бесконечные)
Среды, изменяемые пользователем
?
Проверка столкновений (collision detection)
Динамически создаваемые среды (бесконечные)
Среды, изменяемые пользователем
?
Слайд 40Вопросы
Использование функционального представления (FRep) для компьютерной анимации и интерактивных сред
